作者：ADI公司Brendan Cronin、Robert Guyol、Mark Donegan
BLDC电机趋势
近年来，许多终端市场和应用中的一个明显趋势是用高效率的无刷直流电机(BLDC)替换交流电机或机械泵。使用BLDC的一些主要优点包括：更高的功率和热效率、更高的空间/重量效率、更高的可靠性(无刷)、在危险环境下工作更安全(不会像有刷电机一样产生刷粉或火花)。此外，由于BLDC电机采用电子换向方式，因此更易在应用的速度范围内控制扭矩和速度参数，并且能够实现更复杂的控制，例如维持保持扭矩或速度极限。凭借这些优点，BLDC电机在众多现有和新应用中占得一席之地。在汽车领域，BLDC电机已用于替换液压执行器和有刷电机，这不仅能够减小重量/尺寸、延长工作寿命、降低维护成本，而且能够大幅提高整体系统性能和效率。随着汽车行业向优化燃油效率快速发展，BLDC电机现能够实现相应的性能，帮助减小传动系统、电动助力转向和HVAC(暖通空调)系统以及起动马达/发电机和各类泵(水/燃油/油)中的发动机负荷。
角度传感器在BLDC电机控制中的作用
要实现电机的精确控制和高效换向，高分辨率电流和旋转位置信息至关重要。一般而言，在基于旋变器的系统中，分辨率和精度可能非常高，但终端解决方案可能价格昂贵且体积较大，这是因为旋变器本身会占用较大的物理空间。无传感器方案也可用于检测反电动势电流，而且还能降低传感器重量和成本，但是电机启动性能可能是个问题，因为这时不会产生反电动势，因此就无法得到可用的位置数据。其他解决方案，例如利用三个霍尔效应传感器检测电机磁体的位置，通常用于对成本敏感的应用中。这种情况下，要求的分辨率可以实现，但需要监控三个信号。此外，这些传感器不是配套的，这可能会产生空间和安装难题。
一种替代方案是使用基于异性磁阻(AMR)技术的角度传感器，这些传感器既便宜又精确。借助ARM传感器，不仅可实现高角度精度，而且可将一个检测元件和电子电路集成在同一封装中。这可获得非常小的传感器子系统，并且能够在电机总成内定位传感器。
