本論文針對送風機驅動器，以數位訊號處理器為控制核心，提出一偵測反電動勢之無感測變頻驅動器。無感測控制方法為完成直接換相之變壓變頻控制，其使用偵測反電動勢零交越點取得轉子資訊計算實際轉速。為了使系統更加強韌以及改善功率的消耗，在此提出轉速控制架構。為驗證系統效能，本文建立一實驗系統架構，以軟體模擬分析及實作來驗證無感測驅動器的優越性及對系統和效率的改善，實驗結果顯示優於傳統無感測馬達控制方法。

This thesis proposes a method of sensorless and variable speed driver with the Digital Signal Processor (DSP) as the control kernel for the fan driver. The sensorless method is the variable voltage variable frequency control method in which the commutation process can directly be achieved. The information of rotor position can be detected to estimate the speed by the back electromotive force signals. In order to verify efficiency of the system, this thesis builds the experimental system structure, and the advantages and the improvement of efficiency of the system with sensorless driver were be verified by software simulation and experiment. The result of experiment expresses better than the traditional motor control method.

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英文摘要 ii
目錄 iii
圖目錄 v
表目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究方法 1
1.3 論文大綱 2
第二章 無刷直流馬達操作原理與系統架構 4
2.1 無刷直流馬達介紹 4
2.1.1 無刷直流馬達構造原理 4
2.1.2 無刷直流馬達之規格 6
2.1.3 無刷直流馬達之數學模型 6
2.2 轉速回授電路及原理 10
2.3 無感測器之換相控制原理 11
第三章 無感測轉速控制驅動器之分析與設計 13
3.1無感測驅動技術 13
3.1.1 無感測驅動方法 15
3.1.2 無感測器模式下啟動及換相原理分析 16
3.2 馬達啟動原理及方法分析 16
3.2.1 正常運轉後換相訊號控制原理及轉速估測之方法 17
3.2.2 無感測驅動器設計 19
3.3 PWM控制方法 20
3.3.1 Sine PWM控制方法 22
3.3.2 轉速控制策略分析 24
3.3.3 開迴路轉速控制 26
3.3.4 轉速計算 29
第四章 DSP控制軟體設計系統 31
4.1 DSP功能介紹 數位訊號處理器 31
4.1.1 Memory架構 41
4.1.2 ADC架構 45
4.1.3 PWM模組架構 47
4.2 硬體電路 50
4.2.1 建立DSP ADC周邊電路 50
4.2.2 快速光耦合器電路 51
4.2.3 變頻器 52
4.3 軟體程式流程 59
4.3.1 軟體程式規劃 59
4.3.2 程式撰寫定點格式(Fixed Point Format)表示方法 62
4.3.3程式設計 64
4.3.4 軟體程式流程 66
第五章 硬體電路實現與實驗結果分析 69
5.1 轉速控制驅動器電路實現 70
5.2 轉速控制驅動器實驗結果分析 75
5.3 開迴路轉速控制 78
第六章 結論與未來展望 118
6.1 結論 118
6.2 未來展望 119
參考文獻 120

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