工控板控制器-電機驅(qū)動的難點在于本錢和算法，其算法和精度及可靠性又密切相關(guān)。此外，電機能耗占世界能耗的一半擺布，電機功率的進步，契合節(jié)能減排的懇求。

　　在咱們的家庭里邊，一切的家電除了電視機以外，幾乎都包括了電機：從抽油煙機、微波爐、灶具，燃?xì)鉄崴鳌⑾匆聶C、冰箱、空調(diào)，再到硬盤、DVD機，全都和電機有關(guān)。其他，在轎車傍邊，所運用的電機數(shù)量達上百個之多。其間的很多產(chǎn)品(例如硬盤)，對電機控制的精度和可靠性懇求非常之高。

　　算法和可靠性

　　國內(nèi)的家用電器廠商在電機的控制算法上處于弱勢;而至于硬件方面，根據(jù)不相同懇求集成不相同的功用和硬件，可以進步產(chǎn)品的可靠性。其他，現(xiàn)在的一些電機驅(qū)動器件集成了MCU，這也是電機驅(qū)動的一個發(fā)展方向。根據(jù)不相同的運用需要，電機有很多的控制算法，包括：120度、150度或180度梯形波、FOC算法、無方位查看、PID調(diào)度算法等。對于電機驅(qū)動的可靠性，需要計劃各種保護，比如：熱保護、欠壓保護和避免導(dǎo)通的保護等。然而，在以往的電機驅(qū)動器中，幾乎難以找到過流保護(OCP)——這些器件對于這一保護而言，只可以靠熱保護去照應(yīng)。

　　他介紹，TI有一個專門對于電機做控制算法的實驗室Kilby Lab。該實驗室致力于將算法做得更完善，把可靠性提上去。在可靠性方面，若選用熱保護的話，在溫度抵達某一溫度(比如150度)時再直接關(guān)斷，照應(yīng)或許無法滿足實踐需要：比如人為的短路，在發(fā)熱溫度查看還來不及保護的時分就會焚毀。過流保護照應(yīng)時間太長的話，器件也簡單被焚毀。其他，電機在起動的剎那間，沖擊電流格外大。若在此時實行電流查看的話，器件會實施過流保護。因此，設(shè)置一個關(guān)斷時間，把這個時間疏忽掉，逾越這個時間點今后，再做電流查看，就可以繞開起動時的過流保護。

　　TI DRV8電機驅(qū)動系列的一個主要特點，就在于它的可靠性。其他，在DRV8系列中集成了MCU，這么，咱們在運用的時分，就不需要在外部再附加單片機;或許，只需要用主處理器和驅(qū)動器通訊，“告訴”它走幾步或許發(fā)一個指令即可。這么便進步了電機驅(qū)動的易用性，而無需知道其后臺是怎樣操作的。對于TI而言，電機驅(qū)動的發(fā)展方向也便是如此——盡或許做到器件便當(dāng)操作和易于運用。

　　細(xì)分和混合衰減方式

　　步進電機需要進行細(xì)分控制。對于步進電機驅(qū)動器而言，可以將細(xì)分(1/8細(xì)分直到1/256細(xì)分)的索引表集成進入。其他，可以通過設(shè)置控制字(例如1/8細(xì)分驅(qū)動)，在無細(xì)分、1/2細(xì)分、1/4細(xì)分和1/8細(xì)分之間進行選擇。

　　步進電機每加一個脈沖，便會走一步。當(dāng)沒有脈沖或許是脈沖關(guān)斷的時分，電流就會降下來，電機就會留步。但是由于電感很大，電流不能突變，這時便可以選用算法來控制電流的衰減速度。李志林談道，衰減方式可以分為慢衰減方式和快衰減方式。將慢衰減和快衰減方式結(jié)合起來(混合衰減方式)，便可以根據(jù)實踐懇求，對留步形成的體系噪聲和電機工作的滑潤度進行調(diào)整。

　　步進電機在驅(qū)動的時分，電流波形最佳是正弦波，由于這時的諧波分量較低、EMI較小且控制精度也較高。但在細(xì)分的時分，會遇到一個疑問：過零點的失真會致使誤沖。這時，在驅(qū)動器中，可以選用動態(tài)的TBLANK(間隔時間)，來減小波形過零點的失真;其他，可以選用可調(diào)的混合衰減方式(比如先快后慢)，來減小di/dt過零時的電感放電失真。

　　漏源導(dǎo)通電阻RDS(ON)

　　某些電機驅(qū)動器傍邊集成了MOSFET，這么，其漏源導(dǎo)通電阻(RDS(ON))便抉擇了驅(qū)動器的發(fā)熱情況。對于一個5A的電機，一切的電流都將流過它的線圈。若芯片傍邊集成了兩個H橋，在驅(qū)動的時分，就相當(dāng)于有兩個半橋在導(dǎo)通(兩個半橋相當(dāng)于4個MOSFET)。這么，芯片的功耗就等于電流的平方乘以4RDS(ON)。因此，RDS(ON)越低，芯片的發(fā)熱量便越小。例如，TI的DVR8818便是一款RDS(ON)極低的驅(qū)動器件(上管與下管RDS(ON)之和為0.37Ω)。

　　步進電機驅(qū)動器接口方式

　　步進電機驅(qū)動器大致有三種接口方式：PWM方式、Phase/Enable方式和Step/Direction方式。PWM方式即選用MCU程序進行控制;Phase/Enable方式即輸出由相位(方向)和每個H橋的使能信號控制;Step/Direction方式則是根據(jù)脈沖和方向進行控制。

　　某些傳統(tǒng)的驅(qū)動器的電流標(biāo)準(zhǔn)相似，但在實踐運用時，接口方式卻不相同。接口方式不相同的話，在運用過程中就需要批改軟件，由于這兩種方式懇求CPU宣告的PWM脈沖的占空比和個數(shù)都不相同。這么，若將兩種接口方式做成兼容，便可以選用一個管腳，選擇是選用Step/Direction方式仍是選用Phase Enable方式，而不必再為其更改軟件(例如，DRV8834便是一種Step/Direction方式和Phase Enable方式可選的產(chǎn)品)。

　　無傳感器BLDC

　　有刷電機與直流無刷電機(BLDC)的差異在于是不是具有碳刷。有刷電機通過在轉(zhuǎn)向器上刻上槽，用不相同的炭刷去接觸而完結(jié)換向。而BLDC則沒有炭刷，由于炭刷的存在會影響其機械壽數(shù)。其他，有刷電機存在噪音——由于炭刷和不相同的繞組之間存在絕緣點，有刷電機在切換的時分會打火。因此，將有刷電機替換為BLDC將會是一個趨勢，一同，其功率也非常高。

　　有些BLDC電扇選用霍爾器件來替換傳統(tǒng)的換向器。由于霍爾器件需要電源供電，引線的數(shù)量將會較多。一同，霍爾器件自身存在運用壽數(shù)。因此，在高溫文高可靠性的場合不宜選用霍爾器件。其他，霍爾器件體積的束縛也抉擇了不行能把它放在其間。這種情況下，若選用無傳感器BLDC(即無換向查看的BLDC)，應(yīng)怎樣完結(jié)換向，就要看硬件的高招了。有很多的算法專門做這種BLDC的驅(qū)動，比如選用反電動勢查看的辦法來完結(jié)。

　　BLDC電扇的懇求在于：榜首，起動沒有疑問。雖然沒有相位查看，但在任何情況下都能起動。第二，不能出現(xiàn)反轉(zhuǎn)的或許。這對可靠性的懇求非常地高。TI的DRV10863即是一個雙向的BLDC驅(qū)動器。通過集成1安培的高/低端MOSFET，這款產(chǎn)品運用起來非常便當(dāng)。其他，它集成的過流保護，可以便當(dāng)調(diào)度過流保護點。DRV10863選用無傳感器BACK EMF控制辦法去查看相位，其電流波形接近于正弦波，并選用150度梯形波進行調(diào)整。