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    摘要针对无刷直流电机优异性能，及其在电动自行车行业的应用背景，从硬件层面设计了一种包括电源模块和控制模块的无刷直流电机控制器。比较分析了几种典型的无刷直流电机驱动拓扑结构。比较分析了开关电源中反激式变压器和正激式变压器各自优缺点。基于线性电源和反激式开关电源设计了控制器电源部分，以全桥式驱动电路为核心配合其他芯片设计了控制部分，并对控制器各个模块作了详细的论述。最后调试运行证明达到了控制要求。33125
    关键词  电动自行车  无刷直流电机  全桥驱动   反激式开关变压器
    毕业论文设计说明书外文摘要
    Title    Hardware Circuit Design of Brushless DC Motor Controller        
    Abstract
    Considering the excellent performance of brushless DC motor and the widespread application of it in the electric bicycle industry,a brushless DC motor controller including a power module and a control module is designed.Several typical topologies of brushless DC motor’s driving circuits are compared.The advantages and disadvantages of the flyback converter and the forward converter are listed and compared.The power part of the controller is designed based on liner power supply and flyback converter.The control part of the controller is designed based on three phase bridge cooperating with some other chips.Detailed discussions of the various modules of the controller is made.Finally, the testing operation proves the control requirement.
    Keywords  electric bicycle; BLDC motor; three phase bridge; flyback converter
    目   次
    1  引言    1
    2  无刷直流电机    2
    2.1  无刷直流电机简介    2
    2.2  无刷直流电机结构特点    2
    2.3  目前行业较关注的问题    3
    2.4  总结    3
    3  无刷直流电机拓扑结构    4
    3.1  半桥式驱动电路    4
    3.2  全桥式驱动电路    4
    3.3  C-Dump式驱动电路    5
    3.4  H桥式驱动电路    6
    3.5  四开关式    6
    3.6  总结    7
    4  控制器方案简介    8
    4.1  控制器简介    8
    4.2  飞思卡尔MC9S12XS128芯片简介    8
    4.3  PWM模块特点    9
    4.4  PWM模块三个计算公式    9
    5  电源模块    10
    5.1  线性电源部分    10
    5.2  开关电源    12
    6  控制器模块    21
    6.1  转把以及霍尔信号处理    21
    6.2  逻辑信号处理部分    22
    6.3  驱动部分    25
    6.4  过流保护    32
    6.5  控制板实物图    34
    结  论    35
    致  谢    36
    参考文献37
    1  引言
    本课题以无刷直流电机控制器的硬件设计为研究任务，而无刷直流电机控制器主要应用于电动自行车行业。
    电动自行车行业在经历了长达10多年的高速发展后，于近年（2007～2011）逐渐步入稳速发展阶段.电动自行车市场逐渐趋于饱和，市场进入放缓。面临行业规范化以及原材料价格上涨、铅酸蓄电池行业受强力整顿等复杂因素，电动自行车行业进入一个严峻而关键的产业转型时期。
    2011年，电动自行车行业发展进入一个历史节点。国家四部委着手对电动车行业的整治、原材料价格波动引起的电机涨价以及铅酸蓄电池行业受环保整治引起的电池紧缺危机成为压制行业发展的主要因素[1]。从消费者层面考虑，由于2004年后，电动自行车消费属性固化，低收入人群成为电动自行车消费主力，在面对电动自行车价格上涨，主要消费人群大多选择保持观望。
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