BLHeli/ BLHeli_S開源無刷電調學習記錄


BLHeli的歷史軌跡:BLHeli -> BLHeli_S -> BLHeli_32,我們重點學習BLHeli_S版本。

該代碼支持常規的1-2ms脈沖寬度輸入,以及Oneshot125(125-250us)、Oneshot42(41.7-83.3us)和Multshot(525us)。

還支持三種Dshot信號速率(rev16.5)、Dshot150、Dshot300和Dshot600。

固件命名:

BLHeli_S代碼除了修訂版外,還用一個字母、另一個字母和兩個數字命名。例如"A_L_10_REV16_0.HEX"。

第一個字母表示MCU的引腳;

第二個字母是L或H(L代表24MHz MCU,H代表48MHz MCU);

這兩個數字表示FET的開關死區時間。單位為20.4ns。一些場效應晶體管驅動器具有自適應場效應晶體管死區時間控制,對於這些MOS管,則用00表示場效應晶體管開關死區時間。

編程參數:

可設置參數

啟動功率:

啟動功率可設置為0.031到1.5之間的相對值。這是啟動期間允許的最大功率。實際應用的功率取決於節氣門輸入,可以更低,但最低電平是最高電平的四分之一。

啟動功率也會影響雙向操作,因為該參數用於限制方向反轉期間應用的功率。

對於低轉速,電機的最大功率是有限的,以便於檢測低反電勢電壓。允許的最大功率可通過啟動功率參數設置。較低的啟動功率參數將為較低轉速提供較低的最大功率(這從rev16.1開始實施)。

換向時間:

換向定時可設置為低/中低/中/中高/高,對應於00/7.50/150/22.50/300定時提前。

一般來說,一個中等設置將工作良好,但如果電機口吃它可以是有益的改變時間。一些高電感的電機可以有很長的換相退磁時間。這可能會導致電機停止或口吃時,快速油門增加,特別是在運行在低轉速。將定時設置為高將允許更多的時間去消磁,通常是有幫助的。

消磁補償:

消磁補償是一種保護電機不因換相后較長的繞組退磁時間而失速的功能。典型的症狀是發動機停止或快速增加油門時卡頓,特別是在低轉速運行時。如上所述,設置高換向時間通常有幫助,但以效率為代價。

消磁補償是解決這一問題的另一種方法。首先,它檢測何時出現了demag情況。

-  在這種情況下,沒有關於電機正時的信息,並且換相是盲目地以預測的正時進行的。

-  除此之外,在下一次換向前的一段時間內,電機電源被切斷。計算出一個指標,表明demag情況有多嚴重。形勢越嚴峻,越是停電。

當demag補償設置為關閉時,電源永遠不會切斷。

當設置為低或高,電源被切斷。對於高設置,斷電更為猛烈。

通常,補償參數的值越高,保護效果越好。

如果demag補償設置得太高,最大功率可能會有所降低。

方向:

旋轉方向可設置為前進/后退/雙向前進/雙向后退。

在雙向模式下,中央油門為零,上面為前進方向旋轉,下面為反向旋轉。當選擇雙向操作時,TX編程被禁用。

嘟嘟聲強度:

設置正常運行時的蜂鳴音強度。

信標強度:

設置蜂鳴信標蜂鳴時蜂鳴的強度。如果油門信號在給定時間內為零,電子懸架控制系統將開始發出蜂鳴聲。請注意,設置高信標強度可能會導致電機或ESC過熱!

信標延遲:

信標延遲設置信標嗶嗶聲開始前的延遲。

TX編程:

如果禁用,則禁用油門校准。

最小油門、最大油門和中值油門:

這些設置設置ESC的油門范圍。中央油門僅用於雙向操作。為這些設置提供的值適用於正常的1000us到2000us輸入信號,對於其他輸入信號,這些值必須按比例縮放。

熱保護:

可以啟用或禁用熱保護。溫度閾值可以在800C和1400C之間編程(可編程閾值從rev16.3開始執行)。可編程閾值主要是為了支持硬件制造商使用,因為不同的硬件可以對所使用的各種組件的最高溫度有不同的公差。

低轉速功率保護:

可以啟用或禁用低轉速的功率限制。禁用它可能是必要的,以實現在低電源電壓下運行的一些低kV電機的全功率。但是,禁用它會增加同步丟失的風險,並可能導致電機或電子穩定控制系統過熱。

停止時制動:

可以啟用或禁用制動停止。啟用時,油門為零時將應用制動器。對於非零油門,此設置無效。

LED控制:

LED可以在支持它的ESC上控制。最多可以打開或關閉4個LED。

待命名序列:

下圖顯示了油門值與時間的關系示例。

100%上電時,電子穩定控制系統鳴叫3次。

當檢測到油門信號時,它會發出一聲低沉的嗶嗶聲。這表示開始警戒序列。

然后,當或如果油門為零,它會發出一聲高音嗶嗶聲。這標志着警戒序列的結束。

此外,如果在啟用順序期間檢測到100%油門,電子懸架控制系統將開始油門校准。

如果電子穩定控制系統處於待命狀態,並在給定時間內看到零油門,它會發出信標嗶嗶聲,大約每三秒發出一聲嗶嗶聲。

輸入信號:

可用的油門校准范圍為1000us到2000us,最小和最大油門之間的差值必須大於140us(雙向模式下為70us)。如果在差值小於140us(70us)的情況下進行校准,則將移動最大值,使差值為140us(70us)。

Oneshot125模式的工作原理與常規的1-2ms模式相同,唯一的區別是所有計時都除以8。對於Oneshot42也是一樣的,所有的時間被3進一步除。Multishot的工作原理也類似,只是輸入信號范圍為5-25us。

輸入信號總是用MCU時鍾采樣,頻率為24MHz或48MHz。

對於以24MHz運行的MCU,不建議輸入信號脈沖速率高於8kHz。

對於運行在48MHz的MCU,支持高達32kHz的輸入信號脈沖率。

但請記住,信號速率快於陀螺儀或PID環路的FC沒有意義,它只會導致不必要的MCU加載。

Dshot150理論上支持高達8kHz的輸入速率,Dshot300支持16kHz和Dshot600支持32kHz。以24MHz運行的MCU不支持Dshot600。通常建議在Dshot300上運行48MHz mcu,因為Dshot600更高的信令速度帶來的好處被Dshot300增加的利潤和健壯性所抵消。同樣,對於24MHz MCU,Dshot150是建議的最大值。

當輸入信號為Dshot時,將禁用油門校准,並忽略油門校准值。

熱保護:

ESC測量MCU內的溫度,如果溫度過高,則限制電機功率。電機功率分四步限制:

-   如果溫度高於臨界值,電機功率限制在75%。

-   如果溫度高於閾值加上50攝氏度,電機功率限制在50%。

-   如果溫度高於閾值加上100攝氏度,電機功率限制在25%。

-   如果溫度高於閾值+150℃,則電機功率限制為0%。

失速保護:

如果電機已嘗試啟動但幾秒鍾內未成功,它將停止嘗試並等待油門歸零,然后再嘗試。

再生制動/主動續駛:

阻尼光模式是通過再生制動實現的,固有的主動續駛也是實現的。

然后,由於制動而產生的損失被主動自由轉動減少的損失抵消。

電機PWM:

電機PWM頻率始終為24kHz。對於在具有自動死區控制的esc上以48MHz運行的mcu,分辨率為2048步。在具有固定死區時間的esc上,PWM分辨率為1024步。對於以24MHz運行的MCU,PWM分辨率為一半。

最大速度:

對於帶有24MHz MCU的ESC,最大速度限制為350k eRPM,此時電機的功率受到限制。對於MCU運行頻率為48MHz的ESC,這個數字是500k eRPM。對於Dshot輸入信號,支持的最大eRPMs有所減少。

蜂鳴音-正常操作:

通電:

一次

 

檢測到油門信號(啟用順序開始):

一次

 

檢測到零油門(報警序列結束):

一次

 

之后,電機將運行。

 

嘟嘟聲-油門校准:

 

通電:

一次

 

檢測到油門信號(啟用順序開始):

一次

 

 

當油門高於中間檔(測量最大油門):

測量時

如果節氣門高於節拍中點3秒:

一次

此蜂鳴音序列表示已存儲最大油門

 

當油門低於中間檔(測量最小油門):

測量時

 

如果節氣門低於節拍中點3秒:

一次

此蜂鳴音序列表示已存儲最小油門

此時將存儲節氣門校准值。您可以切斷ESC的電源,或者繼續運行ESC


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