无传感器、无电刷的电动机控制设计实现

技术不断在向前迈进，新出品的电子元件简化了电动和器的，对於工程师开发电器用具并从无操作上得著莫大的好处是担当一个重要角色。

　　无（Brushless Motor）的应用越来越多都是传统上依赖DC和异步。主要的好处一般包括无电动机的单位成本和能以电子方式速度和转距，这不单节省机械设计，而且还使到在家用电器、电风扇、压缩器及工业传动机器上达至节能目的，传统的做法是在关闭与全速的浪费操作之间交替地进行。

　　无电刷电动机算法（CONTROL algorithm）需要转子位置数据来计算脉宽调制（PWM）输出，但是采用比如霍尔效应（Hall Effect）器件之类来检测转子位置却加增成本和复杂性。并且也使到可靠性构成挑战。因此，设计师要敏锐地以无检测方式来获得转子位置数据。

图1. 使用56F8013设计无电刷直流电动机控制系统。

　　为此，具备有DSP（数字信号处理）功能的新一代微控制器提供足够的计算能力，支援复杂的电动机控制策略，包括计算一般必须由附加来采集的速度与位置数据。另一方面，也提供功率模块，此是采用智能功率技术将功率型MOSFET或IGBT与电流测量功能结合一体。这样简化了功率电路的设计，令到一个密集而独立的方案很容易组合到最终产品上。

　　电动机类型

　　在电动机控制系统中有四个核心部位应予凸显，它们是：

　　—控制单元∶这是根据输入信号和来自数据执行精密的位置与速度估计算法，控制单元也管理与电动机有关的系统保护。

　　—功率变换器∶这是提供电源来驱动电动机，并由DSP经特殊界面控制。

　　—∶传感器传统上乃用来回馈电动机的位置数据，DSP以此来计算电动机所需的驱动功率。

　　—辅助电路∶加上电源和一般保护电路，合成无电刷电动机控制器设计。