方法一：無需編程無傳感器控制

無需編程的電機驅(qū)動器包括內(nèi)置的控制換向算法，因此無需進行電機控制軟件的開發(fā)、維護和認證。這些電機驅(qū)動器通常從電機獲取反饋（例如霍爾信號或電機相位電壓和電流信號），實時計算復(fù)雜的控制方程以確定下一個電機驅(qū)動狀態(tài)，并為柵極驅(qū)動器或金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 等模擬前端組件提供脈寬調(diào)制信號（如圖 1 所示）。

圖1：典型的無傳感器 BLDC 電機系統(tǒng)

使用集成了無傳感器控制功能的電機驅(qū)動器（例如具有磁場定向控制 (FOC) 功能的 MCF8316A 電機驅(qū)動器）進行實時控制時，電機中無需霍爾效應(yīng)傳感器，因此可以提高系統(tǒng)可靠性并降低系統(tǒng)總成本。無需編程的電機驅(qū)動器還可以管理重要功能（如電機故障檢測），并實施保護機制，使整個系統(tǒng)設(shè)計更加可靠。這些器件可以附帶美國保險商實驗室等認證機構(gòu)實現(xiàn)的預(yù)認證控制算法，使原始設(shè)備制造商能夠縮短其家用電器的設(shè)計時間。

方法二：使用智能電機控制功能輕松調(diào)諧電機

系統(tǒng)性能參數(shù)要求（如速度、效率和噪聲）很難通過調(diào)諧 BLDC 電機來解決。該問題可通過開發(fā)一種無傳感器梯形控制算法來解決，其中，換向由電機的反電動勢電壓決定，使調(diào)整操作不受電機參數(shù)限制。集成了無傳感器梯形控制功能的集成電機驅(qū)動器（例如 MCT8316A）可以提供優(yōu)化的系統(tǒng)性能，而無需使用復(fù)雜的接口連接微控制器。此外，請注意，在電機調(diào)諧過程中，集成電機驅(qū)動器會提供反饋信號，例如示波器上顯示的電機相電壓、電流和電機轉(zhuǎn)速。

在無傳感器 FOC 算法中，由于集成了先進控制技術(shù)，因此可以顯著加快電機調(diào)諧，例如，通過自行測量電機參數(shù)或自動執(zhí)行控制環(huán)路的調(diào)諧等方式加快速度。引導(dǎo)式調(diào)諧圖形用戶界面 (GUI) 提供默認的電機啟動選項（如圖 2 所示），有助于順利完成調(diào)諧過程并盡快使電機旋轉(zhuǎn)起來。無需編程的電機驅(qū)動器（例如用于 FOC 的 MCF8316A 和用于梯形控制的 MCT8316A）包括用于電機啟動以及閉環(huán)和電機停止操作的多個可配置選項。借助這些選項，在幾分鐘內(nèi)就能優(yōu)化電機性能，顯著縮短了設(shè)計周期。

圖 2：引導(dǎo)式調(diào)諧 GUI

方法三：減小尺寸

對許多系統(tǒng)設(shè)計人員來說，BLDC 系統(tǒng)硬件構(gòu)建工作都很吃力。一個典型的系統(tǒng)需要柵極驅(qū)動器、MOSFET、電流感應(yīng)放大器、電壓感應(yīng)比較器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。大多數(shù)系統(tǒng)需要專用的電源架構(gòu)（包括低壓降穩(wěn)壓器或直流/直流降壓穩(wěn)壓器等器件）為板上的所有組件供電。集成的 BLDC 驅(qū)動器結(jié)合了所有這些組件，提供了一個緊湊但易于使用的解決方案，如圖 3 所示。

圖 3：完全集成的 BLDC 電機解決方案

具有集成控制功能的電機驅(qū)動器包含保護功能，例如針對 MOSFET 的過流和過壓保護以及溫度監(jiān)測，使設(shè)計人員能夠輕松提供強大的解決方案。對于功耗小于 70W 的電機應(yīng)用，例如掃地機器人、家用吊扇或者是洗衣機中使用的泵，可以選擇具有集成 MOSFET 的器件來進一步減小布板空間。

本文中討論的概念有助于加快系統(tǒng)設(shè)計周期，同時提供更為小巧、智能的 BLDC 電機系統(tǒng)。

審核編輯：湯梓紅