全球范圍內，降低功耗的需求日益迫切。許多國家和地區(qū)要求家用電器滿足相關組織（如中國標準化研究院(CNIS)、美國能源之星和德國藍天使）制定的效率標準。為了滿足這些標準，越來越多的系統(tǒng)設計人員放棄了簡單但能耗較高的單相交流感應電機，轉而采用更節(jié)能的低壓無刷直流(BLDC)電機。此外，小型家電如掃地機器人也逐漸采用BLDC電機以實現更長的使用壽命和更低的運行噪音。芯片代理商-中芯巨能將介紹三種方法，幫助加快BLDC電機系統(tǒng)的設計，并提供更智能、小巧且節(jié)能的解決方案。

方法一：無需編程的無傳感器控制

無需編程的電機驅動器內置了控制換向算法，因此不需要開發(fā)、維護和認證電機控制軟件。這類驅動器通常從電機獲取反饋（例如霍爾信號或電機相電壓和電流信號），實時計算復雜的控制方程來確定下一個電機驅動狀態(tài)，并為柵極驅動器或金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)等模擬前端組件提供脈寬調制信號。

使用集成了無傳感器控制功能的電機驅動器（例如具有磁場定向控制(FOC)功能的MCF8316A電機驅動器）進行實時控制時，電機中無需霍爾效應傳感器，從而提高系統(tǒng)可靠性并降低總成本。這些驅動器還能管理重要功能，如電機故障檢測，并實施保護機制，使整個系統(tǒng)設計更加可靠。預認證的控制算法附帶在這些器件中，可以幫助原始設備制造商縮短其家用電器的設計時間。

方法二：使用智能電機控制功能輕松調諧電機

調諧BLDC電機以滿足特定性能參數（如速度、效率和噪聲）是一項復雜的工作。通過開發(fā)一種無傳感器梯形控制算法，可以顯著簡化這一過程。在這種算法中，換向由電機的反電動勢電壓決定，使調整操作不受電機參數限制。集成了無傳感器梯形控制功能的集成電機驅動器（例如MCT8316A）可以提供優(yōu)化的系統(tǒng)性能，而無需使用復雜的接口連接微控制器。

在無傳感器FOC算法中，由于集成了先進控制技術，可以顯著加快電機調諧。例如，通過自動測量電機參數或自動執(zhí)行控制環(huán)路的調諧等方式，可以大大加速調諧過程。引導式調諧圖形用戶界面(GUI)提供了默認的電機啟動選項，有助于順利完成調諧過程并盡快使電機旋轉起來。無需編程的電機驅動器（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，在幾分鐘內就能優(yōu)化電機性能，顯著縮短了設計周期。

方法三：減小系統(tǒng)尺寸

構建一個典型的BLDC系統(tǒng)硬件需要大量的元件，包括柵極驅動器、MOSFET、電流感應放大器、電壓感應比較器和模數轉換器。大多數系統(tǒng)還需要專用的電源架構（如低壓降穩(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。

具有集成控制功能的電機驅動器包含多種保護功能，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的電機應用（如掃地機器人、家用吊扇或洗衣機中的泵），可以選擇具有集成MOSFET的器件來進一步減小布板空間。MCF8316A和MCT8316A器件在24V應用中支持高達8A的峰值電流。對于大功率應用，可以將功率MOSFET放置在板上，使柵極驅動器和電機控制功能集成到單塊芯片中。如需MCF8316A和MCT8316A產品規(guī)格書、樣片測試、采購、BOM配單等需求，請加客服微信：13310830171。

結語

BLDC電機及其集成驅動器通過其獨特的控制算法、出色的動態(tài)性能和強大的設計特性，為工程師提供了強大的工具來優(yōu)化電機性能。這些驅動器不僅減少了設計時間，還提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性。未來，隨著技術的進步和市場需求的變化，TI將繼續(xù)推出更多創(chuàng)新產品，助力各行業(yè)的發(fā)展。如果你正在尋找一款適用于家電或智能家居設備的電機驅動器，MCF8316A和MCT8316A無疑是一個值得信賴的選擇。無論是在工業(yè)控制、醫(yī)療設備還是消費電子領域，TI的產品都將發(fā)揮重要作用，為用戶提供高效、可靠的解決方案。