本文將繼上一篇文章之后，繼續介紹有刷電機驅動器的功耗計算方法。在上一篇中，介紹了有刷電機驅動器的典型驅動方法——恒壓驅動，本文將介紹有刷電機驅動器的另一種典型驅動方法——PWM驅動的功耗計算方法。

有刷電機驅動器的功耗計算方法

②PWM驅動時的功耗計算

首先，請看PWM驅動時的工作等效電路及其工作電壓和電流波形。工作等效電路的左側是施加電壓時各MOSFET的狀態示例，右側是電流再生時各MOSFET的狀態示例（省略了不影響工作的MOSFET）。

對于輸出OUT1來說，一個PWM周期（tpwm）中的工作分為以下四個部分：

• ?tr：從低電平轉換為高電平的時間
• ?tdr：維持高電平并供給電流的時間
• ?tf：從高電平轉換為低電平的時間
• ?trc：維持低電平并再生電流的時間

而對于輸出OUT2來說，則始終處于低電平工作狀態。

為便于思考，假設在這些工作中當輸出從高電平轉換為低電平或從低電平轉換為高電平時的電壓變化是直線，而在此期間電流恒定不變。此外，設施加電壓時和電流再生時的電流變化也是直線（參見上圖中的波形）。

電壓變化部分的能耗是電壓部分的時間函數與電流部分的時間函數的積在時間區間內的積分。電流變化部分的功耗是電流部分的時間函數的平方與總電阻的積在時間區間內的積分。

tr部分的能耗Er為：

tf部分的能耗Ef為：

tdr部分的能耗Edr為：

trc部分的能耗Erc為：

輸出功耗Pc_ot通過將這四部分相加并除以總時間來計算：

在此基礎上，輸出電流加上由電源供給的電路電流Icc與電源電壓Vcc之積，即可得到總功耗Pc。

當tr和tf相對于tpwm足夠小、電流幾乎沒有變化且ip1 = ip2時，功率由以下公式計算：

也就是說，在一個PWM工作周期內，電流回路中驅動時段與再生時段的變化所產生的功耗，就是在這個周期內，驅動時段與再生時段各自的時間占比內功耗的和。

有刷電機驅動器的PWM驅動施加的是脈沖而不是像有刷電機驅動器恒壓驅動那樣施加恒定電壓，因此有刷電機驅動器PWM驅動的計算公式有些復雜，希望能以此為例來理解其思路。