驅動高效率BLDC　MCU關鍵設計有門道

　　BLDC馬達控制主要是采用同步控制方式，更準確地說，BLDC是一種雙回授控制方式。由MCU控制定子電流方向，主導轉子下一步的位置，轉子位置回授，轉子位置回授分成有感測器（Hall或是Encoder）與無感測器（Sensorless）兩種方法，另外，電流回授主要目的在于過電流保護用。整個BLDC方案系統方塊圖如圖1;從圖中，可以簡易看出決定馬達產品效率的關鍵元件。

圖1　BLDC系統配置方塊圖

　　Power電路

　　主要分成市電應用與DC電源應用兩種，主要設計考量為功率轉換效率。

　　MOS元件

　　主要為Rds規格，考量重點在于金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFET）發熱損耗。

　　Gate Driver驅動電路

　　主要有兩種三級管電路與閘極驅動器（Gate Driver） IC;考量重點在于Gate Driver Rising/Falling Timing所造成的開關元件損耗。

　　MCU

　　依據產品方案需求，可選擇以方波或是弦波控制，搭配馬達回授控制感測器方案與無感測器方案，可以分成四種方案：方波Hall方案、方波Sensorless方案、弦波Hall方案與弦波Sensorless方案。

　　馬達材料

　　主要考量銅損、鐵損等馬達材料特性所造成的功率損耗。

　　MCU馬達控制內部設計主要分成五大部分（圖2），以下列點說明。

圖2　PWM Edge-aligned Mode與Center-aligned Mode電路

　　PWM調制電路

　　主要有Edge-aligned Mode與Center-aligned Mode兩種模式。

　　馬達定子電流控制電路

　　搭配Hall Sensor Decoder與Mask電路配置決定方波控制與弦波控制方式。