设计高性能低功耗三相无刷直流电机控制系统

逆电动势模拟信号可使用高压运算放大器和模拟数字转换器(广泛应用于最现代的微控制器)按每个混合信号电路转化至 MCU。每个至少需要一个 ADC。使用无传感器控制时，启用顺序至关重要，这是由于 MCU 最初不确定转子的初始位置。首先启动电机，激励两个绕组，同时从逆电动势反馈回路进行几次测量，直到确定了精确位置。

通常可使用具有 MUC 的闭环控制系统操作BLDC电机。MCU 可执行伺服回路控制、计算、纠正、PID 控制及传感器管理(如逆电动势、霍尔传感器或转速计)(参见图 5)。这些数字控制器通常为 8 位或更高，需要 EEPROM 储存固件，从而获得设置所需电机速度、方向及维持电机稳定性所需的算法。通常，MCU 可提供允许无传感器电机控制构架的 ADC。该构架可节省宝贵成本和电路板空间。MCU 兼具较强可构造性和灵活性，可满足优化应用算法之所需。模拟 IC 可为 MUC 提供高效电源、电压调整、电压基准，能够驱动 MOSFET 或 IGBT及故障保护。采用这两种技术均可高效地操作三项BLDC电机，且与感应电机和有刷电机价格相当。

总结

在许多市场和应用中，向高效BLDC电机过渡的趋势越来越普遍。这是由于 BLDC电机用于以下优势：

●高效(达 75%，交流电机仅为 40%)

●热量更少

●更高可靠性(无电触头)

●可在危险环境下操作更加安全(无灰尘产生，而有刷电机则有)。

通过在关键任务子系统中使用 BLDC电机，可减少重量。这意味着在车辆中应用节约更多燃油。由于 BLDC电机完全采用电子整流，因此更易于高速地控制电机的扭矩和 RPM。全球许多国家面临着电网不足引起的有效功率不足。可以肯定的是，为了更有效地使用 BLDC电机，少数国家正在提供补贴或正准备提供补贴。BLDC 部署是在避免对我们的生活方式造成不利影响的前提下促进绿色环保，节约全球宝贵资源的趋势之一。