Hall sensor & Six Step Square Wave
　2018年4月9日
霍爾元件排列
霍爾元件可以呈120或60度(Electrical cycle)排列，即Hall與Hall訊號間隔，因此各需要相應的驅動波形

60度換相
         -其a 相Hall sensor 輸出訊號領先b 相Hall sensor 輸出訊號60° ， b 相Hall sensor 輸出訊號再領先c 相Hall sensor 輸出訊號60°

120度換相
         -其a 相Hall sensor 輸出訊號領先b 相Hall sensor 輸出訊號120° ， b 相Hall sensor 輸出訊號再領先c 相Hall sensor 輸出訊號120°




機械角與電氣角
馬達一圈表示360度機械角
馬達一圈的電氣角隨極數不同而有所不同
   - 每一對 N/S 極表示為360度電氣角
   - 下圖為一四極馬達，表示馬達一圈機械角為720度電氣角
   - 360° * 2組對極 = 720度電氣角
若霍爾元件呈120電氣角排列
   - 表示將此一周電氣角成了六等分，分別依次以120度相位差被三個單hall晶元感應
         - 720°電氣角 / 120度電氣角 = 6
   - 即表示Hall擺放間隔需求為 360 / 6=60° 機械角
   - 較常見

若霍爾元件呈60電氣角排列
   - 表示將此一周電氣角成了十二等分
         - 720°電氣角 / 60度電氣角 = 12
   - 即表示Hall擺放間隔需求為360 ° / 12 = 30°機械角



旋轉時晶體導通與三相定子電流

以三相差60° 電氣角Hall sensor 為例，
   - 三相之上臂與下臂各 一個晶體導通之方式





機械角與電氣角實務
馬達一圈表示360度機械角 馬達一圈的電氣角隨極數不同而有所不同
   - 每一對 N/S 極表示為360度電氣角
   - 以客人提供的8極馬達為例，表示馬達一圈機械角為1440度電氣角
   - 360 * 4對極 = 1440度電氣角 若霍爾元件呈120電氣角排列
   - 表示將此一周電氣角成了六等分
         - 1440電氣角 / 120度電氣角 = 12
   - 即表示Hall擺放間隔需求為360 / 12 = 30度機械角




六步方波調變換相邏輯
根據霍爾元件的訊號可將轉子角度由360°(機械角)分為六個不同的區間。每一個區間為60° 。
六步方波驅動方式可分為120°驅動和180°驅動
   - 120°(機械角)方波驅動為同時導通兩相線圈
         - 一相為電流輸入，一相為電流輸出，另一相開路
         - 每個定子線圈導通角度為120°後，改變電流方向
         - 較常見
   - 180°(機械角)方波驅動為同時導通三相線圈
         - 其中兩相為電流輸入，另一相為電流輸出或其中一相為輸入，另兩相為電流輸出
         - 每個定子線圈導通角度為180°後，改變電流方向
         - 扭力高，電流對力矩轉換效率差