設計高性能低功耗三相無刷直流電機控制系統

逆電動勢模擬信號可使用高壓運算放大器和模擬數字轉換器(廣泛應用于最現代的微控制器)按每個混合信號電路轉化至 MCU。每個至少需要一個 ADC。使用無傳感器控制時，啟用順序至關重要，這是由于 MCU 最初不確定轉子的初始位置。首先啟動電機，激勵兩個繞組，同時從逆電動勢反饋回路進行幾次測量，直到確定了精確位置。

通常可使用具有 MUC 的閉環控制系統操作 BLDC 電機。MCU 可執行伺服回路控制、計算、糾正、PID 控制及傳感器管理(如逆電動勢、霍爾傳感器或轉速計)(參見圖 5)。這些數字控制器通常為 8 位或更高，需要 EEPROM 儲存固件，從而獲得設置所需電機速度、方向及維持電機穩定性所需的算法。通常，MCU 可提供允許無傳感器電機控制構架的 ADC。該構架可節省寶貴成本和電路板空間。MCU 兼具較強可構造性和靈活性，可滿足優化應用算法之所需。模擬 IC 可為 MUC 提供高效電源、電壓調整、電壓基準，能夠驅動 MOSFET 或 IGBT及故障保護。采用這兩種技術均可高效地操作三項 BLDC 電機，且與感應電機和有刷電機價格相當。

總結

在許多市場和應用中，向高效 BLDC電機過渡的趨勢越來越普遍。這是由于 BLDC電機用于以下優勢：

●高效(達 75%，交流電機僅為 40%)

●熱量更少

●更高可靠性(無電觸頭)

●可在危險環境下操作更加安全(無灰塵產生，而有刷電機則有)。

通過在關鍵任務子系統中使用 BLDC電機，可減少重量。這意味著在車輛中應用節約更多燃油。由于 BLDC電機完全采用電子整流，因此更易于高速地控制電機的扭矩和 RPM。全球許多國家面臨著電網不足引起的有效功率不足。可以肯定的是，為了更有效地使用 BLDC電機，少數國家正在提供補貼或正準備提供補貼。BLDC 部署是在避免對我們的生活方式造成不利影響的前提下促進綠色環保，節約全球寶貴資源的趨勢之一。