直流無(wú)刷電機(jī)在技術(shù)層面以及進(jìn)入門(mén)檻的要求都比其他電機(jī)(如交流、直流有刷)更高，因此擁有較高的附加值;同時(shí)在面臨能源短缺及環(huán)保要求雙重壓力下，高效率環(huán)保產(chǎn)品自然成了追求的目標(biāo)，而采用直流無(wú)刷電機(jī)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品輕松符合以上要求。

　　直流無(wú)刷電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)上可采用方波驅(qū)動(dòng)(Trapezoidal Control)或磁通正弦PWM驅(qū)動(dòng)兩種控制系統(tǒng)算法。其中，磁通正弦驅(qū)動(dòng)備受業(yè)界囑目。

　　磁圖2

　　通正弦PWM

　　僅依靠3個(gè)霍爾零件無(wú)法順利產(chǎn)生正弦波相電流控制信號(hào)，必須整合高分辨率的位置編碼器來(lái)輔助霍爾零件，以取得更精確的位置信息，如此方能產(chǎn)生所需的正弦波。但位置編碼器的高成本卻不是一般應(yīng)用所能接受的，空間向量調(diào)制應(yīng)運(yùn)而生。

　　空間向量調(diào)制PWM(SVPWM)也叫磁通正弦PWM法。它以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目的，用控制器不同的開(kāi)關(guān)模式所產(chǎn)生的實(shí)際磁通去逼近基準(zhǔn)圓磁通，由它們的比較結(jié)果決定控制器的開(kāi)關(guān)，形成PWM波形。此法從無(wú)刷電機(jī)的角度出發(fā)，把控制器和電機(jī)看作一個(gè)整體，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進(jìn)行控制，使直流無(wú)刷電機(jī)獲得幅值恒定的圓形磁場(chǎng)(正弦磁通)。

　　具體方法又分為磁通開(kāi)環(huán)方式和磁通閉環(huán)方式。磁通開(kāi)環(huán)法用兩個(gè)非零向量和一個(gè)零向量合成一個(gè)等效的電壓向量，若采樣時(shí)間足夠小，可合成任意電壓向量。此法輸出電壓比正弦波調(diào)制時(shí)提高15%，諧波電流有效值之和接近最小。磁通閉環(huán)方式引入磁通反饋，控制磁通的大小和變化的速度。在比較估算磁通和給定磁通后，根據(jù)誤差決定產(chǎn)生下一個(gè)電壓矢量，形成PWM波形。這種方法克服了磁通開(kāi)環(huán)法的不足，解決了直流無(wú)刷電機(jī)低速時(shí)，定子電阻影響大的問(wèn)題，減小了電機(jī)的震動(dòng)和噪聲。

　　在飛兆半導(dǎo)體產(chǎn)品中，有一系列無(wú)刷電機(jī)應(yīng)用參考電路。其中，控制單元(Motor Control IC)-FCM8201/02具備著方波/弦波兩種驅(qū)動(dòng)方式，可依不同產(chǎn)品用途擇一使用及多種保護(hù)功能，有別于一般MCU單元需要軟件撰寫(xiě)的能力方能設(shè)計(jì)使用，降低開(kāi)發(fā)技術(shù)門(mén)檻，并可大幅的縮短廠商產(chǎn)品開(kāi)發(fā)量產(chǎn)時(shí)程。其他的如飛兆半導(dǎo)體智能功率模塊 (SPM) (IGBT/MOSFET,HVIC)、PFC、電源管理IC等，飛兆半導(dǎo)體皆可快速提供完整的方案。

　　在不同的應(yīng)用場(chǎng)合及產(chǎn)品中，方波驅(qū)動(dòng)具有低切換損失以及不需要精確的轉(zhuǎn)子反饋等優(yōu)點(diǎn)。但隨之而來(lái)的是轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大，較適合在大能量輸出場(chǎng)合使用。如載具、泵、工具機(jī)、工業(yè)用風(fēng)扇及室外型產(chǎn)品。

　　弦波驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電機(jī)有運(yùn)轉(zhuǎn)平順及無(wú)震動(dòng)、無(wú)噪聲的優(yōu)勢(shì)，較適合場(chǎng)合:吸塵器、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、家用風(fēng)扇等家用產(chǎn)品。

　　家用風(fēng)扇

　　無(wú)葉風(fēng)扇、空氣循環(huán)扇、一般家用落地扇、臺(tái)扇、吊扇……追求的要點(diǎn)是室內(nèi)空氣循環(huán)，搭配空調(diào)增加效率、自然風(fēng)、靜音，已經(jīng)跳開(kāi)以往直吹的觀念，追求的是更加舒適的生活。以往交流電機(jī)要達(dá)到相同的功能及效率需要付出額外的控制線路及電機(jī)材料、體積提升因此成本結(jié)構(gòu)會(huì)大幅增加。直流無(wú)刷電機(jī)在具備效率及生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)上，且具有控制單元很容易將智能功能加入來(lái)達(dá)到舒適家居生活的目的。

　　圖3

　　為了避免通過(guò)的電流量不堪負(fù)荷，造成芯片的損壞，并有更好的保護(hù)功能，F(xiàn)CM82XX系列內(nèi)置OCP(Over Current Protection)的設(shè)計(jì)回路。目的是讓過(guò)電流的情況下，芯片還能夠受到完整的保護(hù)。