近年來，無刷電機在醫療，工業控制，消費電子和汽車電子等高精度控制行業廣泛應用，無刷電機性能的好壞很大程度上取決于電機驅動器，研發階段，工程師如何借助示波器快速、便捷、真實的對驅動器信號進行分析？本文主要介紹ZDS4054Plus數椐挖掘型示波器對電機驅動器的典型測試及案例分析。

一、直流無刷電機介紹

隨著電力電子的發展和新型永磁材料的出現，無刷直流電機得到了迅速發展，無刷直流電機通過電子器件實現了電機的換相，取代了傳統的機械電刷和換相器。其由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化產品。電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機十分相似。電動機的轉子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機轉子的極性，在電動機內裝有位置傳感器。驅動器由功率電子器件和集成電路等構成，其功能是：接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產生連續轉矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調整轉速；提供保護和顯示等。無刷電機憑借噪聲低、壽命長、轉速高、體積小、動態性能好、輸出力矩大、設計簡便等特點，在醫療、工業控制、消費電子、電動工具、電動車等領域廣泛應用。

二、無刷電機的工作原理

首先，看一下無刷電機驅動器的框圖，如下：

有上圖可知，MCU通過配置寄存器輸出六路PWM只是控制信號，其最高電壓也只有5V，不能直接驅動電機，而是通過控制功率管的開關來使電機運行，驅動電路一般是由多個MOSFET組成的驅動橋和電機驅動橋功率管構成。無刷電機的換向是換相是依靠轉子位置的檢測進行的，其中有感驅動方式是利用霍爾傳感器檢測轉子位置的，無感驅動方式是通過檢測和計算無刷電機轉動過程中的電流、電壓等參數變化，推測轉子位置，進而進行換相的。

換向原理