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发布时间：2024-04-11 01:06:02 | 作者: 半岛在线登录官网
电动自行车作为一种环保的交通工具已得到了广泛使用。直流无刷电机及控制器是电动自行车
中的核心部件，其性能决定了总系统的电能转换效率。控制器根据霍尔传感器输出信号，驱
动 3 相全桥电路，实现对直流无刷电机的控制，因此霍尔信号的准确性及电瓶车作为一种环保的交通工具已得到了广泛使用。直流无刷电机及控制器是电动自行车
中的核心部件，其性能决定了总系统的电能转换效率。控制器根据霍尔传感器输出信号，驱
动 3 相全桥电路，实现对直流无刷电机的控制，因此霍尔信号的准确性及换相的实时性会直接
影响电机的性能。在现有电瓶车控制器方案中，霍尔传感器信号的采集均采用软件扫描形
式进行，换相操作也通过软件处理，换相误差大，实时性差，尤其对中高速电机更明显。而
英飞凌公司的 XC866/846 能支持硬件霍尔信号采集、换相操作，且无需额外电路就可以实现同
传统的直流无刷电机采用梯形波驱动方式，系统结构框图如图 1a 所示，MCU 根据三个霍尔传
感器信号调制 PWM 输出，PWM 驱动波形如图 1b 所示。由于在这种控制方式下，电机端电压
波形为梯形波，因此也称为梯形波控制。从图 1 中能够准确的看出，PWM 输出存在 6 种状态，对于
每种状态，逆变桥的 6 个功率管中仅有 2 个工作，例如，当状态等于 5 时，CC60 和 COUT62
在 PWM 开通和关断期间，逆变桥内的电流如图 2 所示(以状态 5 为例)。当 PWM 开通时，电流
经过 M1，经过电机及 M6 返回电源。当 PWM 关闭时，续流电流经由 D2(M2 中的寄生二极管)、
电机相线 返回电源。由于二极管 D2 的导通压降为 ～1V 左右，因此续流电流在这个
二极管上会产生较大的损耗，当电机负载大、续流电流大的时候，损耗问题更严重，将影响
为减少续流电流在寄生二极管上产生的损耗，在一些应用中使用 MOSFET 作为逆变元件。由于
MOFSET 具有导通阻抗低、电流可以双向流动的特点，在 M1 关断，进入续流阶段时，开通 M
2，使续流电流流经 M2，由于 MOSFET 的导通阻抗极低，损耗很小，例如当续流电流为
