耐高温、低功耗直流无刷电机电机的驱动设计

   高温电机在石油测井、航天及国防等领域有广泛的应用，目前一般采用感应电机但感应

电机存在功率因数低、损耗大、效率低，温升高，而且速度和功率控制电路非常复杂。无刷

直流电机转子为永磁结构，转子无电流、效率高、功率密度大、驱动电路简单、控制方便，

因而是替代高温感应电机的理想产品。驱动电路是无刷直流电机系统适应高温环境的关键，

必须满足耐高温、可靠性高等高温环境的要求。本文针对这些要求设计开发了一种能够在

高温环境下工作的小功率无刷直流电机的驱动器。该驱动器采用了高等级的军工级器件，

可驱动额定电压为12 V、额定电流小于2 A的无刷直流电机，具有开环速度调节和恒功率

运行等控制功能。驱动器的逻辑部分采用高性能的单片机；开关主电路中采用了特殊结构，

从而省去了功率器件的隔离或悬浮自举驱动芯片，大大简化了驱动电路的结构；逻辑电

路部分的电源由功率电源稳压得到，从而使整个驱动器只需一个外部电源。对驱动器在1

50℃的高温环境下进行的运行实验证明了其运行的可靠性。

　　L_1单片机部分

　　驱动器的逻辑部分采用具有A／D转换、PwM信号输出功能的耐高温单片机芯片。该

部分主要完成电机转子位置信号的采集、电动机换相逻辑信号的生成、PwM信号的生成、

电机正／反转控制和起动／停止控制等功能。

　　(1)换相逻辑信号产生单片机根据电机转子位置信号给出换相逻辑信号。图1中单片机

的P1．O、P1．1、P1．2引脚连接电机转子位置传感器，采集转子位置信号。P2．O、P2．