中心議題：

• 無刷DC馬達設計實現吊扇高能效運動控製應用

隨著以消費者為主導的對性能更高、用戶體驗更出色的電子設備的需求不斷增長，高能效技術在各個行業及應用領域不斷推動電氣標準和設計的改進。

例如

，運動控製是目前眾多家用電器的關鍵需求，如烘幹機、洗衣機、冰箱
、空(kong)調(tiao)和(he)各(ge)種(zhong)廚(chu)房(fang)器(qi)具(ju)。為(wei)了(le)使(shi)這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)以(yi)最(zui)佳(jia)性(xing)能(neng)工(gong)作(zuo)
，采(cai)用(yong)經(jing)過(guo)改(gai)進(jin)的(de)新(xin)型(xing)馬(ma)達(da)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)是(shi)關(guan)鍵(jian)所(suo)在(zai)。此(ci)外(wai)，能(neng)效(xiao)的(de)提(ti)高(gao)不(bu)僅(jin)有(you)益(yi)於(yu)所(suo)有(you)人(ren)，新(xin)技(ji)術(shu)還(hai)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)更(geng)多(duo)的(de)優(you)勢(shi)
，如(ru)實(shi)現(xian)更(geng)平(ping)穩(wen)的(de)工(gong)作(zuo)
，並(bing)大(da)幅(fu)度(du)降(jiang)低(di)噪(zao)聲(sheng)水(shui)平(ping)。

zhizaoshangzhengzaiyingduizhexietiaozhan。womenzhuyidaolezheyangyigebianhuaqushi，jidixiaojiaoliuganyingmadazhujianbeitaotai，renmenzhuanxiangcaiyonggaoxiaodetidaifangan
，ruwushuazhiliu(BLDC)和永磁同步馬達(PMSM)。

在zai吊diao扇shan製zhi造zao領ling域yu，這zhe一yi點dian尤you為wei明ming顯xian。吊diao扇shan往wang往wang運yun行xing不bu穩wen定ding

，噪zao聲sheng可ke能neng相xiang當dang大da，而er在zai悶men熱re的de夜ye晚wan，用yong戶hu多duo麼me希xi望wang在zai習xi習xi涼liang風feng之zhi下xia安an然ran入ru眠mian。這zhe類lei應ying用yong設she備bei正zheng是shiBLDC/PMSM馬達真正大顯身手之處，因為這些創新型馬達具有高效率、高功率密度、高轉矩和低噪聲。

不過，不同於交流感應馬達和直流有刷馬達，BLDCmadabixupeiyiqudongkongzhidianluyishixiandingzhuanzidegaoxiaogongtongyunzuo。duiyumouxiediaoshanzhizaoshangeryan，zheyixuqiukenenghuidailaiyixiejishushangdetiaozhan，tixianzaikongzhidianlushejihuodianjishejishang，huozhezheliangfangmiandetiaozhandoucunzai。

吊扇應用實現最低噪聲的關鍵因素

為了減少噪聲，必須努力改進磁路設計
、組件結構(圖1)和驅動電路。

圖1：吊扇應用的組件結構圖

在磁路設計中，應注意減少轉矩脈動(torque ripple)，以便使馬達運行更平穩
，從而更安靜。這可以通過改進反電勢(back EMF)
、磁通量分布及齒槽轉矩(cogging torque)性能來實現。

除了永磁體的安裝方法之外，對PMSM結構組件的要求也類似於傳統的馬達設計。例如對結構設計

、部件剛性
、加工精度、轉子動態平衡、軸承和組合裝配之間的擬合間隙的要求幾乎都一樣。不過
，應特別注意：PMSM具有極高的能量密度，這意味著它比傳統馬達更小，而能量輸出相同，因此會帶來更多有待解決的設計挑戰。

至zhi於yu驅qu動dong電dian路lu
，其qi設she計ji旨zhi在zai控kong製zhi電dian子zi元yuan器qi件jian產chan生sheng定ding子zi磁ci場chang，該gai磁ci場chang與yu轉zhuan子zi磁ci場chang相xiang互hu作zuo用yong以yi運yun行xing馬ma達da。驅qu動dong波bo形xing可ke以yi是shi方fang波bo或huo正zheng弦xian波bo。方fang波bo驅qu動dong可ke以yi通tong過guo6個脈衝提供一個360°的磁場
；這(zhe)種(zhong)控(kong)製(zhi)實(shi)現(xian)方(fang)法(fa)十(shi)分(fen)簡(jian)單(dan)
，不(bu)過(guo)很(hen)難(nan)抑(yi)製(zhi)相(xiang)位(wei)變(bian)換(huan)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)振(zhen)動(dong)和(he)噪(zao)音(yin)。正(zheng)弦(xian)波(bo)驅(qu)動(dong)可(ke)以(yi)產(chan)生(sheng)與(yu)轉(zhuan)子(zi)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)位(wei)置(zhi)同(tong)步(bu)的(de)正(zheng)弦(xian)旋(xuan)轉(zhuan)磁(ci)場(chang)

，使(shi)轉(zhuan)子(zi)運(yun)行(xing)更(geng)平(ping)穩(wen)、更安靜，但設計要困難得多。

集成式解決方案減少設計工作量，加快上市速度

為了應對和超越這些設計挑戰，飛兆半導體針對吊扇設計開發了一種創新性方案(圖2)。這種控製機製使馬達能夠采用正弦波驅動以非常低的速度運行。該技術采用空間矢量調製(SVM)和一個最佳角度，使電路能夠產生合適的正弦波
，讓馬達平穩安靜地旋轉。

2：飛兆半導體針對吊扇設計開發的創新性方案

飛兆半導體(Fairchild)擁有完整的馬達控製集成電路(IC)、智能電源模塊 (SPM)和功率金屬氧化物半導體(MOS)產品組合及專業技術(圖3)
，可實現集成式BLDC解jie決jue方fang案an。這zhe類lei解jie決jue方fang案an不bu僅jin可ke以yi滿man足zu客ke戶hu的de各ge種zhong需xu求qiu，如ru獲huo得de安an靜jing的de一yi夜ye好hao眠mian

，還hai能neng夠gou幫bang助zhu吊diao扇shan及ji其qi它ta需xu要yao馬ma達da控kong製zhi的de電dian器qi的de製zhi造zao商shang減jian少shao設she計ji工gong作zuo量liang，加jia快kuai產chan品pin上shang市shi速su度du。