【R课堂】Sugiken老师的电机驱动器课堂（12）脉冲状施加电压

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实际的电机驱动信号波形也有一些是在设计图（即时序图）中无法体现的。接下来将为您介绍其中无法通过此前的介绍内容理解的一些关键要点。
■无刷电机：脉冲状的施加电压
在用示波器观察电机的各种电信号时，控制功率晶体管ON/OFF的指令信号有可能是脉冲状的（下图中的栅极信号UH）。对于电机控制而言，这也是非常重要的一点。

脉冲状的施加电压

在介绍指令信号变为脉冲信号的内容之前，我们先来稍微思考一下电机需要具备的功能。很多应用设备都是通过改变电机的转速和转矩来运行的。电风扇和空调风扇通过改变电机转速来调节风量，电车和电动汽车也是通过改变电机的速度和转矩来工作的。而对电机转速和转矩的控制则是通过调整所施加的电压大小实现的。例如，如果是一台使风扇旋转的电机，那么提高施加电压将会提高转速和转矩。基于这个道理，电机和电机控制需要具备调整所施加电压大小的功能。
调整施加电压主要有两种方法。一种是改变电源电压。这是一种被称为“PAM（Pulse Amplitude Modulation，脉冲幅度调制）控制”的方法，可以改变所施加电压的大小（振幅、高低）。
另一种是通过将所施加的电压变为脉冲来改变平均值，这是一种被称为“PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）控制”的方法。这种PWM控制方法，通常通过在基准周期（下图中的T）中创建Hi和Lo期间，并调整它们之间的比率，来控制施加的平均电压。这个周期称为“PWM周期”，或者转换成表示频率的值，称为“PWM频率”。

PWM频率

PAM控制需要有调整电源电压的电路。PWM控制只要能充分利用其使功率晶体管ON/OFF的功能即可，近年来，采用PWM控制方法调整施加电压已经成为主流的做法。另外，利用这种控制，可以局部调整电压的大小，而不是像120度激励那样施加均匀电压，因此控制范围更大（例：正弦波激励）。
PWM控制方法中的电压调整率用Duty（占空比）表示。例如，当电源电压为100V、将施加电压调整为30V时，会使用“将Duty设为30%”这样的表述。
在第一张图中，示波器观察到的UH波形是脉冲状的，这表明这个控制IC（电机驱动器、控制器）采用的是PWM控制方式的120度激励。顺便提一下，Duty主要是从外部（比如应用设备的控制器等）输入的控制指令，因此电机驱动器会配备接收该指令的输入引脚。
在下一篇中，将为您介绍③“绕组引脚OFF期间的波形”。

有奖问答：控制功率晶体管ON/OFF的指令信号为脉冲状时，表明控制IC是通过_________进行控制的。

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