电子产品世界

事实上，控制本身并没有任何特殊的要求，但是设计师不得不面对源自高电流的噪声问题。因此，必须对反向EMF读出电平进行补偿和滤波处理，以降低噪声电平。总之，控制系统的效率依存于准确获知转子位置以及正确驱动绕组相位的能力。但是滤波器增加了一个取决于信号频率和转速的固有相移。

在滤波过程中，如果产生了一个与速度有关的相位误差(随后是一个非恒定误差)，那么在启动条件下将遭遇失败。也就是说，将无法获悉转子的确切位置。

为了解决这一问题，可以采用针对不同转速的相应滤波器，从而优化相位误差校正。通常，该解决方案需要巨大的处理能力，而这种处理能力只能由DSP或基于分立元件的可配置滤波器来提供。但是，这些滤波器需要使用大量的外部元件。

PSoC

为此，赛普拉斯推出的创新方案，并非基于传统型微控制器，而是一款先进的可编程系统级芯片—PSoC(见图1)，通过PSoC嵌入式基本组件、运算放大器和开关电容器，可以构建所有必需的外设。用户可根据自己的需要来选择低通滤波器拓扑结构如Butterworth、Bessel和Chebechev，这些滤波器的特点各不相同。

对于本文所讨论的应用，低通Bessel滤波器提供了一个与交换值频率成比例的相移：这使得对相移的影响尽可能地小，而它是与滤波信号关联度最高的特性。

由于本文所涉及的应用的主要的目标是获知转子的位置。因此PSoC的第二个特性相当重要。低通Bessel滤波器的相移取决于信号的频率，并在逐渐接近滤波器本身的交叉频率时发生变化。在PSoC中，滤波器基于开关电容，因此，滤波器特性(主要是相移)可在滤波器的交叉频率发生变化时保持恒定。这种解决方案是采用标准分立元件所无法实现的，而如果采用PSoC，这就转化成了滤波器模拟块上的一个简单的开关频率漂移。显然，如果用户把该频率漂移与通过给定子相位供电来驱动的旋转磁场的频率联系起来，就能够成功地解决这个问题：对反向EMF信号的读出电平进行滤波，而且，滤波器的交叉频率是随着转速而线性移动的，因此由于对于所有的速度，滤波操作的相移都是恒定的。

PSoC架构的固有灵活性再次使得能够对此问题进行详细的分析，从而造就了一种理想的解决方案。该解决方案可在任何架构约束条件下得以实现。

关键词： 传感器 控制 测量 旋转 电机 用于