【R课堂】Sugiken老师的电机驱动器课堂⑥无刷电机驱动基础

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无刷电机驱动基础
要想很好地驱动无刷电机，需要了解使电机绕组中流过电流的电路结构，并了解表示电流流动时间顺序的“时序图”中的波形含义，这些很重要。时序图是电机驱动器进行电机驱动控制时的重要规格图，可以从中了解转子位置与通电波形的关系，因此有必要充分理解。


无刷电机驱动电路结构
在前面介绍的“无刷电机的结构示例”中，我提到过无刷电机配有晶体管（电气开关）和用来控制开关工作的控制器。用来驱动无刷电机的电路，在实际应用中可能需要配备一些其他元器件来辅助电路工作。在这里，我将使用下图所示的常用电路结构来为大家介绍各个部件的作用及其工作。

无刷电机驱动电路结构

■ 控制IC（控制器）
能够接收转子的位置信号并生成功率晶体管开关信号的电路。
有些控制IC还具有电机转速控制等高级控制功能。
■ 电平转换电路（栅极驱动器）
将来自控制器的信号转换为使功率晶体管工作的信号（调整电压电平和极性）的电路。
■ 功率晶体管（Power Tr）
用来构建向电机绕组供电的电路。
三相无刷电机中需要使用6个功率晶体管。连接电源正极的一侧称为高边（Hi侧/上侧/High Side），连接电源负极（GND，接地）的一侧称为低边（Lo侧/下侧/Low Side）。例如这样的表述：“将三个高边晶体管全部关闭”。
■ 位置检测器（霍尔器件）
检测转子的位置。在这里我以霍尔器件为例进行介绍。除了霍尔器件外，还有编码器和旋转变压器等位置检测器。
还有一种称为“无传感器驱动”的技术，这种技术不使用位置检测器，而是根据绕组的电压和电流大小等信息来推算转子位置。
在实际的电机电路板上，会配有集成了控制IC和电平转换电路的IC、集多个功率晶体管于一身的一体化封装晶体管等产品。另外，霍尔器件会被配置在容易检测永磁体磁通量的位置。此外，还会配备各IC的外置部件所需的电阻和电容等元器件。但是，在电路简图中，可以简化为上图所示的“电路结构”（※在IC的规格书中给出的应用电路示例等电路图中，基本上会包含外围元器件）。

有奖问答：控制IC（控制器）能够接收外部指令并对_________等进行控制。

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