無刷直流電機集成更多功能，讓電機更進步

相對於有百年曆史的有刷電機而言，無刷直流電機更（gèng）高效、體積更小和輕便，並正在穩步快速地向前發展。對於它們穩（wěn）定且不斷增加的受歡迎程度，正成為一個新的熱潮。

就在兩年前，無刷直流電機還遠（yuǎn）比有刷電機昂（áng）貴（guì）。但受惠於（yú）設計技術和材料技術的進步，其價格急劇降低。如今，兩種電機技術（shù）之間的成本差異（yì）隻有10%。而最顯著（zhe）的轉變則是設計人員開始緊密結（jié）合工業應用進行工作。傳統上，這被認為屬於硬核式有刷電機的應用領域，因為“幹淨”的工作環境並（bìng）不是最重要的。但現在，由於成本（běn）門檻（kǎn）的降低，無刷電機不斷（duàn）獲得新的應用。

有刷和無刷電機之間最顯著的區別是是否配置有常（cháng）見的電刷-換（huàn）向器(Brush-Commutator)。過去一個世紀以來，有刷直流電機的換向一直是通過石墨電刷與安裝在轉子上的環形換向器相接觸來實現（xiàn）的。

而無刷（shuā）電機則通過霍爾傳感器(Hall sensor)把轉（zhuǎn）子位置反饋回控製電路，使其能夠獲知電（diàn）機相位換向(順（shùn）序) 的（de）準確時間。大多數無刷電機生產商生產的（de）電機都具有三個霍爾效應（yīng）定位（wèi）傳感器。由於無刷電機沒有電刷，故也沒有相關接口，因此更高（gāo）效，噪聲更小，平時使用也無需（xū）深度的維護，壽命更長。

那麽，還有什麽是有待更進一步的呢？盡（jìn）管電機業對無刷電（diàn）機優勢的認識日（rì）益加深，但迄今工（gōng）作仍（réng）隻限於開發上述的無刷電機霍爾傳感器控製電子元件。

目前對電機驅動盒和（hé）電機驅動卡開發的需求十分急迫，它們能為設計人員提供（gòng）微控製器、可編程能力和驅動（dòng）器，並把所（suǒ）有這些功能都集成在一（yī）個單一封裝內。不論是在數（shù）字還是模擬模式下（xià），本質上是這種集（jí）成（chéng）方式完成各種電機應（yīng）用必需的換向（xiàng）。沒有這種集成（chéng），無刷電機就不起作用。

在選擇最佳驅（qū）動器時（shí），脈寬調製(PWM) IC正逐（zhú）漸作為一種首選技術受（shòu）到認可。最佳驅動器的選擇僅取決於效率。線性電路的缺點在中（zhōng）端開（kāi）始突顯，此時輸出電平（píng）為50%左右。在這種輸出電平時（shí），旁路元件的阻抗等於負載阻抗，這意味著放大器產生的熱量等於供給負載的功率！簡言（yán）之，當以中等功率等級驅動電阻式負（fù）載時，線性控製（zhì）電路出現（xiàn）50%的最低效（xiào）率。

現在讓（ràng）我們考慮一個PWM解（jiě）決方案。在PWM控製係（xì）統中，模擬輸（shū）入電平被（bèi）轉換為（wéi）可變占空比開關（guān）驅（qū）動信（xìn）號。從一（yī）個（gè）電氣狀態切換到另一個狀態（tài）的過程，也就是OFF和ON之間的（de）變化，被稱（chēng）為“調製”，這也是這項技術被稱為（wéi）“脈寬調製”的（de）原因。剛開始（shǐ）占空比（bǐ）為（wéi）零，即一直處（chù）於OFF狀態，當（dāng）電機開始旋轉時，占空比通常隨之增加，直至（zhì）電機（jī）達（dá）到應用所需的速度和/或轉矩為（wéi）止。問題（tí）仍（réng）然是，還有什麽是有待更進一步的呢？

具有控製無刷（shuā）電機所必需的特定功能的微（wēi）控製器，以及向電機提供能（néng）源並構（gòu）成微控製器與無刷電（diàn）機之間接口的PWM IC驅動器（qì）已開始問世。但為（wéi）了向（xiàng）設計人員提供他們眼下迫切需要（yào）的集成（chéng）式無刷控製電路功能，該領域仍有大量工作（zuò）有待完成。