三相电机驱动电路详解

最近又开始接触驱动这块儿的电路了，好久没学，又有点忘了，特此记录。
驱动MOSFET，可以选用专用MOSFET驱动IC完成电平转换和驱动。因为MOSFET的栅‐源极之间存在寄生电容，MOSFET的开和关过程，是对电容的充放电过程，如果MOSFET的驱动电路不能提供足够的峰值电流（如1A的输入/输出电流），则会降低MOSFET的开关速度。
1.首先介绍下FOC控制驱动部分的设计
这里以FOC控制板的全桥驱动电路的一部分作为讲解。部分驱动电路如下图所示。

该驱动电路以IRS2003为驱动芯片，其中C7是自举电容，用于升压；D1是二极管是防止IRS2003芯片的VB端电压>VCC端电压而形成电流倒灌；此外V1和V2这两个N沟道的MOSFET的栅极端分别接了R1和R2两个阻值为100Ω的电阻，其称为栅极电阻，这个电阻称为“栅极电阻”，取值一般为10~100欧姆不等，其作用是调节MOSFET的开关速度，减少栅极出现的振铃现象，减小EMI，也可以对栅极电容充放电的限流作用。栅极电阻的引入虽然影响了MOSFET的开关速度，但得到可靠的栅极波形和减少EMI。两者之间的平衡点视实际应用而定。
另外值得注意的是，在栅极电阻R1和R2 的公共支路上有一个电阻和二极管的并联支路。其中二极管的作用是当需要关闭MOSFET时，栅极寄生电容放电时，栅极电阻被二极管短路，所以电流不经过栅极电阻，相当于在关闭时栅极电阻不存在，这样缩短了栅极寄生电容的放电时间，即提高了MOSFET的关断速度。二极管使用一般的型号即可应付。这边的电阻R4具体作用估计是跟R1、R2一样，但这边之所以没有直接在R1和R2上分别并联一个二极管达到提高MOSFET的开关速度，是为了简化这个电路。
还有一种情况，上图并没有进行设计，即是在VS端和接地端串联一个二极管。因为电机若是感性负载，则在VS端可能出现负电压，这使得自举电容充电电过压。所以串联了该二极管，当出现了负电压时，即可将该负电压的电位钳制在-Von(Von为二极管导通电压)，这样就能大大减小过压的情况。
2.介绍下FOC驱动的控制策略
在PMSM的设计中，FOC控制是使用电子换向的方法实现转子不断地转动，而换向的频率则决定了电机的转速。如何驱动电机也就是使用算法和驱动器去控制电机了。具体的控制策略，也就是分别通三相电机中的其中两相，使得电机中的转子有转动的趋势，在到达稳定之后或者之前，再次改变导通的两相，使得转子在该磁场下继续转动，从而实现电机的转动，以及换向。
以上的情况是每次只通两相，从而使得转子转动，但这样的话显然会非常浪费，因为有一相没有使用，就失去了一部分扭矩，这样是没多大意义的。再往后讲就是SVPWM算法的内容了，我不再赘述，有兴趣的可以看一下下面这位大佬的讲解，可以有一个连贯的思路。
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