为了持续给工程师们提供优质又便捷的知识服务, R课堂活动再度重磅开启~本月迎来全新的罗姆R课堂活动主题！！！鼓掌，撒花~上一次R课堂答题活动已经过去很久了，相信大家都很怀念“【7月】R课堂知识擂台赛-暑期答题你最行“的活动~那么接下来跟随小R一起详细看一看精彩的10月R课堂活动吧！
本月 R 课堂活动聚焦最新两期漫画Sugiken老师的电机驱动器课堂第11~12集的相关内容，涵盖了电机的控制状态、驱动状态与保护工作，涵盖其从运行状态到安全保护的多个方面；同时也从知识层级与开发流程，电路、结构和材料的深度知识，到使用知识与驱动的应用知识，完整覆盖电机驱动器从知识体系到开发应用的全维度内容！
【第11集】学习与成长！电机旋转以外的工程师使命
电机驱动器IC具有多种结构，有些配备单一功能模块，有些则集成全部功能模块。驱动状态表示在外力作用下变化的电机状态。依据外力方向（正向或逆向）及其大小，电机有四种工作状态：负载状态、空载状态、再生状态以及反转状态。保护工作是电机驱动器为防止电机故障或危险运行而实施的工作。保护对象包括电气电路和电机结构体，有电压、电流、温度及转速等保护功能。本集Sugiken老师将从控制状态、驱动状态和保护工作三个方面给大家介绍与电机驱动器的实际驱动控制相关的内容。
电机驱动器的开发与难题攻关依赖于多层级的完整知识体系。在根源知识层面，电路深度知识涵盖了霍尔器件的材料与温度特性、功率晶体管的开关速度与损耗控制，以及电荷泵与自举电路等升压电路的原理和设计权衡。结构和材料深度知识则深入电机本体，探讨极数与槽数、SPM/IPM转子结构，以及永磁体的材质、成型和取向对电机效率与控制精度的决定性影响。本集Sugiken老师将从知识层级和开发流程、电路的深度知识、结构和材料的深度知识、使用知识和驱动的应用知识五个方面对技术开发中使用的知识层级（级别）进行说明，并介绍其中的部分知识内容。 相关文档： 想要下载学习更多ROHM学习文档的小伙伴可以进入R课堂页面右侧的下载中心板块进行下载，里面提供针对 功率元器件、线性稳压器、EMC的产品分析、性能评估、设计步骤到解决方案的一站式配套资料，有近70份技术资料给大家下载！都是干货！
活动规则：
学习上方下载中心内容并答题，即可参加转盘活动，获得对应奖励~
活动时间：10.20—11.4
活动形式：围绕资料，小R每天出题，每题两次回答机会。用户回帖答题，全部回答正确即可获得30罗姆豆/天（罗姆豆有何用？？先去转盘看一看）及10 ROHM金币/天（ROHM金币有何用？？先去积分商城看一看）。同时活动结束将会从每天坚持回答问题且连续回答正确的小伙伴中随机抽出5人送出精美礼品1份。周末问题不计算在内，但最终会从所有问题回答正确的小伙伴中抽出1人送出彩蛋奖品1份。
中奖的5位小伙伴为linghz、woodwang、pingfanren1969、zjk103、xinxi2014，中彩蛋奖品的小伙伴为jiaxiaokui。将会分别发放一份精美实物/积分礼品~
转盘奖品展示：
一等奖：漫步者有线耳机x 1 二等奖：保温杯x 2
三等奖：米家插线板x2 四等奖：便携小风扇x3
五等奖：10积分x 10 六等奖：8罗姆金币(数量不限)
七等奖：6罗姆豆（数量不限）
*实物奖品可换成等值FAFULI积分
每日题目：（每日问题的答案均在上述讲解页面以及文档中）
10.20问题：高边和低边的功率晶体管中，其中一边的功率晶体管全部处于导通状态，也称为“低边短路（或高边短路）”等。在这种控制状态下，若转子旋转并产生_______，电流会流过绕组。该电流会产生与转子旋转方向相反的转矩。因此，这种控制状态有时被称为“_______”。
Tips：【第11集】学习与成长！电机旋转以外的工程师使命-控制状态
10.21问题：三相无刷电机极数与槽数的基本结构为_______，在保持2:3比例不变的前提下，可扩展为4极6槽或8极12槽等结构。极数较少的电机由于每旋转一周的电气周期数较少，故更适用于_______的场景。极数较多的电机，其机械角度相对于电角度变小，因此可以说更容易提升位置控制等的控制性能。
Tips：【第12集】迈向新阶段！叩响超级工程师之门-结构和材料的深度知识
10.22问题：FOC（Field Oriented Control）是_______。电机驱动器检测转子位置并在与该位置相应的方向上生成磁场的控制。磁场方向的控制就是对绕组电流的控制，通过计算施加到_______上的电压以获得预期的电流。
Tips：【第12集】迈向新阶段！叩响超级工程师之门-结构和材料的深度知识
10.23问题：在任意两相绕组之间施加电压的状态。在下图中，将U相固定为电源电压、W相固定为_______，并使电流流过。当然也可能施加在其他绕组之间，也称为“堵转”等。 由于_______的方向是固定的，因此适用于需要将转子停留在特定位置等场景。
Tips：【第11集】学习与成长！电机旋转以外的工程师使命-控制状态
10.24问题：在常温（25℃）或低温条件下，______的灵敏度较高，因此输出也较大。然而，从图表中可以看出，温度越高，输出显著下降。GaAs虽然原本的灵敏度较低，但随温度的变化较小。______可以说是平衡型霍尔器件。
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10.25-26问题：MOSFET根据栅极和源极之间的电压值来实现导通和关断。该开关过程中的速度（斜率）会影响______的损耗和噪声的产生，因此通过在栅极上安装电阻器或电容来调节______是构建电路时的设计项目之一。
Tips：【第12集】迈向新阶段！叩响超级工程师之门-结构和材料的深度知识
10.27问题：通常，_______是指电机在没有风扇等负载的情况下旋转的状态，但当存在负载时，若该负载（此处为风扇）是因外力而旋转，也可能呈现同等状态。在这种情况下，电流几乎_______。在S-T特性中表现为下图中的点。
Tips：【第11集】学习与成长！电机旋转以外的工程师使命-控制状态
10.28问题：因外力等影响，在某一施加电压下，电机以超过其可输出的最大转速（空载转速）而旋转的状态。感应电压大于施加电压，电流方向相反（见下图）。这种情况下，电源电流为负，电流流回电源。虽然可视为发电状态，但需注意，如果电源电路是无法吸收电力的结构，可能会导致电路故障。电机转矩为负，并作用于停止旋转的方向。这种再生状态主要发生在_______中。在S-T特性中表现为下图范围的状态。
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10.29问题：电压方向控制的通电波形之一。又称“_______”或“_______”。转子位置划分为12个区间，并改变电压施加方向。由于仅通过来自三个霍尔器件信号的简单逻辑电路无法生成波形，因此需要倍频电路。这里的倍频电路是指通过60度电角度的信号生成30度、10度、1度等角度信号的电路。
Tips：【第12集】迈向新阶段！叩响超级工程师之门-结构和材料的深度知识
10.30问题：在任意两相绕组之间施加电压的状态。在下图中，将U相固定为_______、W相固定为______，并使电流流过。当然也可能施加在其他绕组之间，也称为“堵转”等。 由于绕组磁场的方向是固定的，因此适用于需要将转子停留在特定位置等场景。
Tips：【第11集】学习与成长！电机旋转以外的工程师使命-控制状态
10.31问题：根据所连接的高边功率晶体管类型的不同（P沟道和N沟道），电平转换电路主要有如下图所示的两种结构。虽然有两种结构，但由于低边功率晶体管均为_______，因此低边部分的电平转换电路的功能是相同的。该电路将来自控制器的信号转换为能够使功率晶体管完全导通/关断的电压幅值的信号，同时具备_______。
Tips：【第11集】学习与成长！电机旋转以外的工程师使命-控制状态
11.1-2问题：电荷泵电路的结构如下图所示（图中只显示了功率晶体管的一个相位）。在该电路中，VCP1会周期性地在_______与VDC电压之间循环工作。当VCP1电压处于GND电位时，VCC电压会充电至C1。当VCP1达到VDC电压时，该电压会充电至C2。通过重复此工作，VCP将始终被施加VDC＋VCC的电压。当电机驱动器IC将此电压作为_______时，高边功率晶体管导通。
Tips：【第12集】迈向新阶段！叩响超级工程师之门-结构和材料的深度知识
11.3问题：所有的功率晶体管均处于关断状态，也称为“_______、自由运行或Hi-Z（高阻态）”。由于完全关断，因此也可以称之为“非控制状态”。此时，绕组中无电流流过，因此不会产生转矩，转子处于自由状态。如果转子因惯性或外力旋转，_______会出现感应电压。
Tips：【第11集】学习与成长！电机旋转以外的工程师使命-控制状态
11.4问题：IPM转子采用将永磁体嵌入铁芯内部的结构，通过永磁体的排布使其具有_______，并同时利用永磁转矩和_______。这两个转矩的更优比率根据电机的输出和尺寸而变化，因此设计出了多样化的排布方式。通过优化设计以有效利用永磁转矩和磁阻转矩的IPM电机，其最高效率可高于SPM电机（不一定适用所有的无刷电机）。
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发表于 2025-10-20 10:00:01
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