前言

Tech Web Motor“基礎知識”的第一波文章為“電機驅動”的基礎篇。

據統計，近年來，全世界的馬達電機年生產量大約為100億臺，其功耗大約占據全世界總耗電量的50%。這一數據聽上去讓人覺得出乎意料，但是當我們細數一下，電腦的硬盤和光驅有冷卻風扇，洗衣機、冰箱、空調、混合動力汽車等身邊使用的物品中也使用了馬達電機，也就能夠理解為什么這一數量這么大了。另外以歐美為中心的國家明確表示將實現汽車的電動化，并將其作為解決環境問題的其中一個方法，這就表示馬達電機的需求將呈強勁增長的趨勢。

另一方面由于出臺了與世界能源問題相關的嚴格的節能法規，因此如何讓使用馬達電機的設備實現節能是當前的重要課題。實現馬達電機自身的節能化當然重要，而采用高效率的馬達電機驅動或控制方法也非常重要。

如上所述馬達電機可用于各種領域的各種應用系統中。因此馬達電機的種類非常多，馬達電機的驅動方法和控制方法也非常多。我們在Tech Web Motor基礎知識“電機驅動”系列中，將對馬達電機的基礎知識和各種電機的驅動方法進行說明。

首先，我們來看近年來馬達電機驅動器所要求的四大要點。在此部分我希望從這四點出發，談一談實際的馬達電機驅動。

電機驅動器所要求的四大要點

①高可靠性

為了保護電機驅動器IC不受異常電壓和電流的影響，電機驅動器需要具備充分的保護功能，如防止因電源電壓降低而引起誤動作的功能等。另外還要求搭載在電機啟動時或強制停止和堵轉時控制電機電流的電流限制功能，以及將故障狀態輸出到外部主機處理器的功能，以確保安全性。

②低功耗、高效率

為了降低電機的功耗，需要低功耗的功率元器件和驅動技術。例如通過使用自動超前角調整功能等，可在從低速旋轉到高速旋轉的大范圍轉速區間內獲得非常高的效率。

③靜音、低振動

對于電機工作時的噪聲和振動而言，驅動波形的優化非常重要。這就需要根據各領域的用途，選擇最適合各種電機磁路的激勵驅動技術。比如無刷直流電機驅動器的合適激勵模式（120度、150度、正弦波）、風扇電機驅動器的軟啟動技術、步進電機驅動器的電流衰減方式（Decay技術）等。

④控制、便利性

通過FLL（速度控制）和PLL（相位控制）實現的電機數字旋轉控制技術，以及執行器要求的高精度定位控制技術等高效驅動控制算法，對于高性能電機應用系統的開發而言是不可或缺的。要求實現設計人員可輕松利用的高效驅動控制算法，比如通過將已進行硬邏輯處理的控制算法應用在驅動器IC上等。另外,驅動器IC間的兼容性可提高便利性。當在開發過程中規格發生變化時，可在不更改電機驅動控制電路板模式的情況下進行替換，這對于提高便利性而言也非常重要。

審核編輯黃宇