带传感器的无刷直流电机控制器及其电路设计原理

　典型的无刷直流电机控制器具有半桥或半H桥电路。与H桥不同，此电路配置只有两个开关-一个高侧晶体管和一个低侧晶体管。大多数无刷电机使用两相或三相电源系统。
　因此，在无刷直流电机控制器电路图中，这看起来像是两个或三个半桥（取决于相数），每个半桥都有一对开关。让我们仔细看看带有霍尔效应传感器的三相无刷直流电机控制器，了解其电路设计的基本原理。

　定子具有彼此成120°角的三相绕组。每个绕组都有施加到定子的电压和电流的矢量表示。
　无刷直流电机控制器霍尔传感器识别转子的位置。接收到传感器数据后，功率MOSFET会切换电流，将其注入正确的绕组。在大功率无刷直流电机控制器中，IGBT和GaN开关可以替代MOSFET。
　集成或分立的栅极驱动器都可以控制晶体管。无刷电机控制器示意图的驱动器充当开关和微控制器(MCU)之间的中介。
　三相无刷直流电机控制器电路包括完成一个完整开关周期（即为定子的所有三个绕组通电）所需的六个步骤。通过打开和关闭高侧和低侧晶体管，电流依次流过定子绕组。
　在设计无刷直流电机控制器时，您可以考虑不同的电流切换方法，包括梯形和正弦换向。这些方法的名称与信号波形有关。
　通过梯形换向，三个绕组中的两个可以同时保持通电。在正弦控制方法中，相移符合正弦定律。它提供了相位之间更平滑的电流切换。
　梯形换向比较简单，但在低速时可能会引起电机的振动。正弦电流波形的实现可以确保电机的完美运行。然而，这种类型的换向在高速下变得具有挑战性。
　通常，正弦无刷电机控制器电路使用脉宽调制(PWM)。