关于电机驱动方案的分析和介绍

照片中的演讲者是 Robert，他正在给大家介绍 RT7100 所带来的相电流是正弦波的效果。我对电机应用没有什么经验，页面的标题又是“低转速时的相电流波形”，所以我想可能是低转速时电流太小了，实现正弦输出并不容易，从感觉上推理我也是觉得比较难，所以也能看到他展示的做得不太好的方案的效果。

这是立锜在现场的展示台，来自总部的应用工程师 Allen 随时等待着回答观众的提问，我觉得他站在这里就像个巨人。前面那张照片是他拍的，色彩有点怪怪的，我估计他的手机摄像头缺少了某种色素，或是加了什么滤镜之类的。他面前的展示台上有一台风机和与之相连的控制板，控制板长成这个样子：

这是我刚刚补拍的，只是希望你能看得清楚一点，背景是我的工作台。AC220V 整流以后的高压从右上角的绿色连接器输入，经 U3 RT8409 转换为 15V 低压为门极驱动电路 U5 RT7024 供电，15V 经过 U4 RT9058-50GX 输出 5V 为 U2 RT7100 供电，顶部的功率元件 Q1-Q6 型号均为 RM05N60（没想到吧，立锜也提供 MOSFET），它们的输出经过左上角的三脚连接器送入风扇电机。用左下角的长柄电位器可以对电机速度进行调节，下面这段短视频是我在会议现场拍摄的，你可以看到观众是如何玩它的。

RT7100 是电机主控，可以用于 PMSM/BLDC 电机的控制应用中，电机有无霍尔传感器都没关系，它可以自行侦测转子所在的位置以确定正确的操作。作为一款以 ARM Cortex-M0 32 位 MCU 为核心的控制器件，它集成了 MTP ROM、SRAM、PWM 和实现电机控制所必需的外设，只要注入软件即可根据需要开展工作。立锜为之开发的软件是带电流环控制的弦波 FOC 控制算法为核心的一套东西，用户使用时可以根据自己的需要对相应的用户软件部分进行修改并配置参数，以便达成自己需要的效果。例如有的应用是容许启动期间存在一定的反转角度的，有的是不希望出现可见的反转的，这些都可在参数配置时进行设定和调整。

作为一款专业的电机主控，RT7100 最时尚的配合伙伴是 IPM（智能功率模组），它们的结合可以构建出零件数少、看起来很简洁的系统，给人比较高端的感觉，当然也可以不厌其烦地像上图所示的系统那样与门极驱动器配合来构建系统，这样的元件数就会比较多，但是由于相关的外围资源来源众多，使用起来不会有被卡脖子之虞。

关于 RT7100 的应用电路和关键特性，现场提供的资料上是这样展示的：

作为一个作者，我会比较喜欢用这样的资料，很多的唇舌就不用再废了，同时还一目了然，真心希望你也能喜欢，因为它们也是我执笔的。

如果把门极驱动器和主控 IC 集成在一起，二合一直流无刷电机控制器就诞生了，RT7075 就是这样的作品：

这时候，外部的主要元件就是功率元件，使用 MOSFET 或 IGBT 均可，电路非常简洁，所需功率元件在市场上有大把的供应商，不用担心缺货断供。

立锜为 RT7100 和 RT7075 等配套的核心算法软件是经过了UL的安全验证并得到证书了的，客户使用相应主控构建整体系统以后可以快速通过 UL 认证进入市场。由于 3C 认证的相关要求是从 UL 的调整而来，大部分认证内容一致，所以相应资料也可以加快 3C 认证的过程，而且已经有家电大厂真的这么做了，这样的成功案例可供新的项目作为参考使用。立锜另有各种工具可以帮助客户快速完成研发、生产过程，所以项目导入成本很低，已经被众多客户认可使用，他们分别来自家电行业和电机行业。在 24 日那天还有几家客户来现场探讨使用中遇到的问题，借助AE的挹注，这样的沟通就比我去做要容易多了。

上面提及的 RT7075 内置 600V 高压门驱动，适合输入电压为 AC220V 的电机应用，如果客户产品仅使用在 AC110V 的环境下，则有 RT7076 可供选择，它使用的是 250V 门驱动。

有的应用需要的功率不大，但是希望成本最佳，PCB 也要极端小型化，这时候可能就需要将功率元件、门驱动和主控都集成在一起的产品，也就是所谓的三合一产品。型号为 RT7053 产品就是三合一的，它所集成的功率元件是 600V2A 的 IGBT，由于散热限制，比较适合功率只有几十瓦的低功率应用，客户可以根据自己的实际情况做选择。一旦使用三合一的东西，系统的搭建就会变得非常简单，IC 部分再加一颗常见的 78L05 就可以了。

再稍晚些时候，立锜还将推出更加简洁的低压二合一方案，它将把 DC/DC 转换器和 LDO 也集成在内，想用简单方案的用户可以等一等。

大家有时会有一个疑问，就是某某 IC 能带的最大功率是多少，原理上说来，除了三合一产品会有所限制以外，像 RT7100 主控和 RT7075 等二合一产品是不会有功率限制的，用它们搭建起来的电机驱动板能带的负载功率由与其配合的功率元件决定，与 IC 实际上无关。

说了这么久也没有实际介绍一下门极驱动器，我有点把它们忽略了，下面以简图侍候：

同样的东西却有不同的型号，那是因为它们的输入信号极性不同，因而可以与不同的电机控制器配合使用，并不仅仅局限于 RT7100。

听我啰嗦了这么久，不知道你是否会感觉眼睛累？为了抚慰一下你所受到的伤害，下面提供一种眼睛保健法，经常做，保障你的眼睛健康是没有问题的。如果你还很年轻，轻度近视也是有机会被疗愈的，建议你可以每天做上几次。你也可以在你孩子身上实施这套方法，也就是说你可以替别人做，但是一定要注意力度不能太大。

第一步，把一只手的中指指肚放在眉间的印堂穴上，与之相邻的食指和无名指的指肚分别放在左右眼睑上。三个手指同时轻按着顺时针旋转 9 圈，再逆时针旋转 9 圈，再以稍重一点点的力道点压 9 次。点压要以舒适为度，太重了就不舒服了。

第二步，食指和无名指抬起，用两手大拇指替换按着印堂穴的中指，用两大拇指的外沿刮眼眶至两侧的太阳穴处，各以中指代替拇指按住太阳穴顺转 9 圈再反转 9 圈，最后点按 9 下，这个阶段要把大拇指扣在无名指上，同时食指保持弯曲。

第三步，两手各以拇指代替中指按住太阳穴，用大拇指外沿刮眼眶至两眼间的山根穴处，以一根食指代替另一手的大拇指，食指和大拇指捏着山根，两指尖压着皮肤向上、向外、向下再向内运动 9 圈，再反向运动 9 圈，最后再捏 9 下。

第四步，两手掌心对搓至掌心发热，分开后分别捂住两眼（掌背隆起让掌心不要接触眼球），待感觉掌心发凉或是有汗湿感时移开再搓再捂，如是者三次或更多次，你可以根据自己的感觉来，因为你的眼睛会很舒服。

第五步，观想体内的病气从头到脚像风一样经过你的涌泉穴流出进入大地深处，然后就结束了，这时可以闭着眼睛休息一下，最好是什么都不要想。如果你是替孩子做的，你也要观想他/她体内的病气被用同样的方式排出体外，这时候可以用手配合着向下扇三次。不要对其作用有怀疑，你只要依法去想就会起作用的。或许你从来就不知道自己具备这个能力，但是你真的就是有，而怀疑一出现，你的能力就打了折扣。如果你不做这个观想，上述方法就只是相当于按摩，会很舒服，但效果不会长久，问题会重新回来的。

这套方法对于常看手机的现代人来说是很好的眼保健方法，由于肝开窍于目，这样做对你的肝也会有好处，我在公司用午餐时在餐厅里看到大部分人的肝都不太好，心中总是觉得难过，这是让我想分享此方法的原因，希望这也能帮助到你和你身边的朋友。