当选择或开发使用脉宽调制(PWM)驱动无刷直流电机的电子设备时，运动控制系统设计人员常面临挑战。要避免意外性能问题，可以理解一些基本物理现象。本文为PWM驱动器与无刷直流电机配合使用提供了通用指导。

高功率无刷电机必须由PWM控制，并要求微提供启动和控制功能。那您了解PWM在无刷直流电机控制中的作用吗？

首先，我们需要了解无刷直流电机的换向方式。有 Brushes 直流电机采用机械换向，而无刷直流电机会采用电子换向。这意味着转子相对于定子的位置依次通电和断开。在三相系统中，驱动器由六个电子开关组成，这通常称为三相H 桥（图1）。此配置允许三个双向输出，为每个相通电。

图 1：由六个晶体管组成的三相H 桥，与三个 电机相位相连。

按特定顺序打开和关闭晶体管，使每个相通，以确保定子与转子磁铁感应所产生的磁场保持最佳方向（图2）。

图 2：无槽无刷直流電機横截面示意圖。蓝色区域是带有两极永磁体的轉子。磁鐵產生的磁場由藍色箭頭表示橙色区域為三 相绕組。当从A 相到C 相时会产生一个简单且清晰地显示出如何通过改变晶体管状态来实现这个目标。

为了更精细地控制，无刷直流電機可以采纳广泛应用于各种工业自动化应用中的六步梯形換向驅動（圖3），或者通过操作實現更先進的矢量控制，也稱為磁場定向控制(FOC)，具体取决于電子設備复杂程度（圖4）。

图 3：六步換向電流量與霍爾傳感器狀態

图 4：使用 FOC 放大器之間相關的一些特定的運行參數

無刷直流電機 PWM調節

在有Brush 或無Brush 直流電機中，應用於工作點(速度與扭矩)可能會不同放大器將功率改變以達到期望運動輸出。

调整输入功率或输出功率，有两种不同的方法：

线性放大器；斩波放大器。

线性放大器通过改变输入功率或输出功率来调整传递给接口板上的智能模块(如PLC, DCS, PC等)后的力矩值。此类变化通常发生在较低频率下，因此对热管理具有显著影响。此外，它们还占据空间并增加成本。

斩波放大器则通过打开和关闭晶体管来调节输入信号，从而确定是否将能量送入或从接口板上的智能模块(如PLC, DCS, PC等)发送出去。这一策略降低了能耗并减少了热生成，同时使得设备更加紧凑、轻便且经济实惠。

利用Pulse Width Modulation (PWM)

为了进一步优化效能，无需额外成本即可提高整个系统效益，可以考虑实施Pulse Width Modulation (PWM).

由于这些技术可以简化硬件结构并增强灵活性，它们被广泛用于所有类型的大型商业应用程序，如医疗保健、交通运输、制造业以及许多其他行业领域.

因此，当考虑如何最好地将您的设备集成至新的项目中时，请务必考虑采用这种创新技术.