随着电机驱动的发展，市场对电机驱动有了新的要求——更安全(运行稳定，故障率低)、更环保(高效、低功耗)、更智能(算法先进，使用方便)。过去，电机驱动采用分立分案设计，电路板包含前置逻辑，MOSFET驱动、时钟、电源管理、温度传感器、保护电路、电源控制、比较器、参考电压等子电路(图1)。这样，电路板尺寸大，安全性不高。

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不久前，德州仪器（TI）推出了一款24V三相无传感器BLDC电机驱动器DRV10983.德州仪器中国市场开发高性能模拟产品业务发展经理信本伟表示，现在许多电机应用程序需要越来越小的体积，需求MCU并将驱动电路(包括各种保护电路)集成到电机中，这也是电机未来的发展方向。

图1：传统的分立式电机驱动解决方案需要100多个晶体管、数字门电路、放大器，LDO、温度传感器和保险丝。

德州仪器电机驱动产品种类繁多(包括步进电机驱动、刷直流电机驱动、无刷直流电机驱动、螺管驱动、霍尔效应传感器IC等)，有15年以上的设计经验；广泛应用于硬盘、光驱、喷墨打印机、数码相机、汽车工业等行业。2010年，德州仪器成立了电机驱动事业部（MDBU），开始进入大众市场。

信本伟指出，将电机驱动器制成高集成解决方案，将驱动器MOS管道、保护电路、控制开关和算法都集成在一起，优点是：1。PCB尺寸，缩减BOM;2、因为集成度高，所以可靠性得到提升，整个电路的一致性非常高；3、客户无需分立方案设计，直接用一颗IC可进行产品设计。此外，TI所有电机驱动产品均提供过流/短路保护、过热保护、欠压闭锁、击穿保护等全面保护。

在保护方面，需要对地面、电源或线圈之间的短路进行过流保护。与电流调节电路不同，TI产品包括另一个保护电路“ILIMIT”。ILIMIT硬件电路算法比较复杂。通过降低功率管的栅极电压，增加电源漏极电阻，从而限制通过电流。在这方面，TI产品具有约100ns快速响应时间。每根动力管都需要一个单独的保护机制，同时需要能够快速反映过流情况，而不能有误判。分立器件的保护电路一般只是一级，单功率MOSFET管道烧坏后不会得到保护，等待第二个MOSFET燃烧时动作已晚。

TI电机驱动系列DRV88xx在完全短路时，回路电流能在约400内恢复到9A，同时，输出级约为3μs然后被关掉。如果关慢一点，9A这意味着所有的电机和后面的电路都。

DRV88xx集成保护还包括欠压闭锁、击穿保护和热关节。欠压闭锁-芯片连续监测电源电压值。当电压过低时，将输出端设置为高阻抗，以确保H桥的正常运行。击穿保护-同一半桥的高低侧不得同时打开。为避免这种现象，高侧关闭和低侧导通之间人为延迟（停滞时间）。H桥接停滞时间越长，操作越安全，但线性和效率越差。热关断-过热，热沉不足。过高的环境温度可能会损坏芯片。TI当芯片温度上升到过热阈值时，芯片内部集成了多个热传感器来持续监测温度，H桥梁将被设置为高阻，微步进细分也将被重置。TI有些产品在热关断前可以预测，预测温度一般低于热关断阈值20℃~30℃。

工艺方面，TI电机驱动的RDSON能做到100mΩ许多其他制造商只能做到200mΩ~300mΩ。内阻越小，功耗越低，休眠时漏电的可能性越小。另外是PowerPad，芯片底部有一个散热器，直接贴在芯片底部PCB上，靠背面的地(铜箔)散热，可以节省散热器的使用。

算法方面，TI有个Kilby实验室里有很多专门做电机的专家，研究处理算法。DRV无论是全步步进、1/2细分、1/4细分，还是1/8细分，8818都非常均匀。TI步进类产品相比，步进电机驱动器具有较小的过零失真和电感放电失真，这意味着较小的扭矩纹波，TI芯片电机运行更平稳。

最新的DRV10983的一个应用是厨房排气扇。过去，厨房排气扇采用交流电机设计，但功耗很高。现在市场上使用24V三相无传感器电机，一是电机成本没有上升，二是能效控制很好，可以做无极调速。同时，它将提供详细的报告，如是否堵塞、电源是否过压/欠压等。

信本伟透露，许多风扇制造商正在考虑使用该方案。由于国家对能效比提出了要求，未来交流转直流必须是电机的发展趋势。三相带霍尔的设计会很麻烦，所以现在厂家基本上会选择三相无霍尔的设计。同时，做三相最基本的方法是每相120°，一是稳定性差，二是噪音大。TI的180°三相正弦控制算法在相与相之间有重叠区，转动平稳，可实现静音工作。此外，DRV可编程转换配置文件集成在10893内，IPD、Align Go、正反向启动、通信角度可调、同步整流、高级转子锁定保护等功能(图2)。

图2:24V三相无传感器BLDC电机驱动器DRV10983。