隨著電力電子的發(fā)展和新型永磁材料的出現(xiàn)，無刷直流電機得到了迅速發(fā)展，直流無刷電機通過電子器件實現(xiàn)了電機的換相，取代了傳統(tǒng)的機械電刷和換相器。其由電動機主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。 電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機十分相似。電動機的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機轉(zhuǎn)子的極性，在電動機內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動;接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩;接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速;提供保護和顯示等。無刷電機憑借噪聲低、壽命長、轉(zhuǎn)速高、體積小、動態(tài)性能好、輸出力矩大、設(shè)計簡便等特點，在醫(yī)療、工業(yè)控制、消費電子、電動工具、電動車等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

MCU通過配置寄存器輸出六路PWM只是控制信號，其最高電壓也只有5V，不能直接驅(qū)動電機，而是通過控制功率管的開關(guān)來使電機運行，驅(qū)動電路一般是由多個MOSFET組成的驅(qū)動橋和電機驅(qū)動橋功率管構(gòu)成。無刷電機的換向是換相是依靠轉(zhuǎn)子位置的檢測進行的，其中有感驅(qū)動方式是利用霍爾傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置的，無感驅(qū)動方式是通過檢測和計算無刷電機轉(zhuǎn)動過程中的電流、電壓等參數(shù)變化，推測轉(zhuǎn)子位置，進而進行換相的。

　　換向原理

　　無刷電機內(nèi)部安裝有霍爾傳感器，其可以根據(jù)轉(zhuǎn)子不同位置時的不同磁場方向分布情況，而給出1或0的輸出信號，三個傳感器均勻安裝，在360度的電角度上發(fā)生6次翻轉(zhuǎn)電平，每次相差60度電角度，根據(jù)三個傳感器的信號編碼測出轉(zhuǎn)子的位置，這就是常用的有感驅(qū)動方式。另外，無感驅(qū)動方式是通過檢測和計算無刷電機轉(zhuǎn)動過程中的電流、電壓等參數(shù)變化，推測轉(zhuǎn)子位置，進而進行換相的。

　　驅(qū)動電路工作原理

　　有上圖可知，MCU通過配置寄存器輸出六路PWM只是控制信號，其最高電壓也只有5V，不能直接驅(qū)動電機，而是通過控制功率管的開關(guān)來使電機運行，驅(qū)動電路一般是由多個MOSFET組成的驅(qū)動橋和電機驅(qū)動橋功率管構(gòu)成。無刷電機的換向是換相是依靠轉(zhuǎn)子位置的檢測進行的，其中有感驅(qū)動方式是利用霍爾傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置的，無感驅(qū)動方式是通過檢測和計算無刷電機轉(zhuǎn)動過程中的電流、電壓等參數(shù)變化，推測轉(zhuǎn)子位置，進而進行換相的。

　　換向原理

　　無刷電機內(nèi)部安裝有霍爾傳感器，其可以根據(jù)轉(zhuǎn)子不同位置時的不同磁場方向分布情況，而給出1或0的輸出信號，三個傳感器均勻安裝，在360度的電角度上發(fā)生6次翻轉(zhuǎn)電平，每次相差60度電角度，根據(jù)三個傳感器的信號編碼測出轉(zhuǎn)子的位置，這就是常用的有感驅(qū)動方式。另外，無感驅(qū)動方式是通過檢測和計算無刷電機轉(zhuǎn)動過程中的電流、電壓等參數(shù)變化，推測轉(zhuǎn)子位置，進而進行換相的。

　　驅(qū)動電路工作原理

　　圖中Q1到Q6為功率場效應(yīng)管，當(dāng)需要AB相導(dǎo)通時，只需要打開Q1, Q4管，而使其他管保持截止。此時，電流的流經(jīng)途徑為：正極→Q1→線圈A→繞組B→Q4→負極。MCU給Q1的柵極是PWM信號，而給Q4的柵極是常開信號，這樣你就可以通過控制Q1輸入端的PWM信號占空比來控制驅(qū)動電機的有效電壓。其他五步換向?qū)ㄒ彩沁@樣。實測各相波形如下：