三相无刷电机驱动模块(BLDC / PMSM Driver)

模块描述 用于高速风机、云台、电动轮、泵等:三相逆变 + 换相/FOC 控制,可有霍尔/无感。

原理 三相半桥(6 MOSFET)逆变;通过霍尔/反电动势/估算器做换相;FOC 用 Clark/Park 变换控制 dq 电流,效率与平滑性更好。

接口

  • 控制:PWM(U/V/W) 或 SPI 配置(智能驱动)
  • 传感:霍尔 H1/H2/H3、相电流采样、母线电压采样
  • 故障:nFAULT、过流信号

板上设置

  • 栅极驱动供电(如 10–12V)、自举电容
  • 分流电阻/电流采样放大器
  • MOSFET 散热铜皮/散热片
  • 过流比较器阈值设置(硬件保护很关键)

电气指标(关键指标)

  • 母线电压:12–24V(常见),也可更高
  • 相电流:按 MOSFET + 散热设计(5A/10A/30A…)
  • PWM:一般 20kHz 左右(兼顾损耗与噪声)
  • 保护:过流/过温/欠压/直通保护(必须有)

典型元器件

  • 集成三相驱动:DRV8313/DRV8316 等
  • 外置 MOSFET + 栅驱:DRV8301/DRV8323 + N 沟 MOSFET
  • 电流采样:INA180/INA240(抗 PWM 共模更强)

使用说明

  • 三相系统强烈建议先跑方波换相再上 FOC
  • 布局是半条命:功率回路小、采样回路干净
  • 一定要有硬件过流关断,否则“啪”一下就结束

关联赛题 风机/泵控、需要高效率/高转速的运动控制题、涉及电机控制算法展示的题。