三相BLDC電機(jī)解析：FT8215Q和FT8132Q

無刷直流（BLDC）?電機(jī)的日益普及是由于使用了電子換向。這取代了由刷子在換向器上摩擦以激勵(lì)直流電機(jī)電樞中的繞組的傳統(tǒng)機(jī)制。而BLDC 電機(jī)可以采用不同的物理配置構(gòu)建，根據(jù)定子繞組，這些可以配置為單相、兩相或三相電機(jī)。

其中，單相感應(yīng)馬達(dá)和單相無刷直流(BLDC)馬達(dá)已存在多年，廣泛部署于家用電器(如冰箱)、工業(yè)空調(diào)系統(tǒng)及其他眾多應(yīng)用，提供了一個(gè)相對(duì)便宜驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的方法。雖然這類應(yīng)用的物料成本很低，但這是錯(cuò)誤的省錢方式，因?yàn)槠毡榇嬖谟隈R達(dá)的低能效工作意味著相關(guān)功耗將維持在高水平，因此電費(fèi)會(huì)更高。

此外，單相BLDC馬達(dá)產(chǎn)生的相當(dāng)大的噪聲所引起的麻煩也要列入考慮。隨著更強(qiáng)勁的國(guó)際環(huán)境立法及更多的消費(fèi)者開始在意能效，都促進(jìn)過時(shí)的固定速度單相感應(yīng)馬達(dá)轉(zhuǎn)向可調(diào)速同步馬達(dá)發(fā)展。

基于此，精密三相BLDC馬達(dá)對(duì)于當(dāng)今更注重節(jié)能的時(shí)代變得越來越有吸引力。這些組件毋需機(jī)械換向器(這對(duì)有刷馬達(dá)是必備條件)，因此機(jī)械不易磨損，從而可靠度更高、使用壽命更長(zhǎng)，也支持更高的能效水平。所以，目前最常用的是帶有永磁轉(zhuǎn)子的三相 BLDC 電機(jī)。

下面，向大家介紹兩款峰岹熱門開發(fā)板。

PART 01 ? FT8215Q開發(fā)板介紹

FT8215Q是一款三相、無傳感器FOC控制直流無刷馬達(dá)驅(qū)動(dòng)IC，內(nèi)置驅(qū)動(dòng)MOS。支持5V-18V直流電源輸入，最大可支持2A工作電流。

FT8215Q開發(fā)板是為開發(fā)者而設(shè)計(jì)的專用測(cè)試板，開發(fā)板留有電源接線端、U/V/W接線端、仿真器插座、各功能接口。開發(fā)者可仿真調(diào)試電機(jī)和通信燒錄IC，以及測(cè)試PWM/VSP調(diào)速、正反轉(zhuǎn)控制、FG測(cè)速等功能。

FT8215Q開發(fā)套件包括開發(fā)板、仿真器、調(diào)試手冊(cè)、數(shù)據(jù)手冊(cè)、調(diào)試軟件、原理圖等，為開發(fā)者提供了穩(wěn)定的設(shè)計(jì)參考和完善的軟件開發(fā)環(huán)境，能夠有效幫助開發(fā)者提高開發(fā)效率、縮短開發(fā)周期、優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量、加快產(chǎn)品研發(fā)和上市時(shí)間。

FT8215Q開發(fā)板實(shí)物圖

FT8215Q開發(fā)板引腳功能

FT8215Q開發(fā)板引腳功能說明

FT8215Q開發(fā)板硬件接線

FT8215Q開發(fā)板硬件接線圖

FT8215Q開發(fā)板原理圖

FT8215Q開發(fā)板原理圖

FT8215Q開發(fā)板PCB

圖4：FT8215Q開發(fā)板布局

FT8215Q開發(fā)板PCB圖

FT8215Q芯片封裝

FT8215Q是QFN24封裝，長(zhǎng)度和寬度均為4mm，厚度為0.75mm。芯片高度集成，封裝體積小，外圍器件少，驅(qū)動(dòng)效率高，噪音低，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，成本低。?

FT8215Q可實(shí)現(xiàn)緩啟動(dòng)、轉(zhuǎn)速控制、多種調(diào)速方式、多種保護(hù)功能等，支持預(yù)定位/初始位置檢測(cè)，支持順逆風(fēng)啟動(dòng)，芯片可多次燒錄，適用于無感三相電機(jī)的FOC正弦波驅(qū)動(dòng)控制。

FT8215 QFN24(4mm*4mm*0.75mm)

FT8215Q功能框圖

FT8215Q高度集成電機(jī)控制所需部件。內(nèi)置驅(qū)動(dòng)MOS，外圍元器件少。芯片內(nèi)置EEPROM模塊，可配置電機(jī)參數(shù)、FOC參數(shù)、啟動(dòng)和調(diào)速參數(shù)等。

FT8215Q內(nèi)置多個(gè)功能模塊：系統(tǒng)時(shí)鐘(OSC)、ADC采樣、I2C通信、5V穩(wěn)壓(LDO)、電流采樣(VScaler)、過流保護(hù)(Over Current)、過溫保護(hù)(Thermal)等模塊。外置引腳有U/V/W驅(qū)動(dòng)輸出、SPEED/APSEED調(diào)速、FG輸出、正反轉(zhuǎn)DIR控制等。

FT8215Q功能框圖

FT8215Q功能說明

PART 02 ? FT8132Q開發(fā)板介紹

基于FT8132Q三相電機(jī)控制專用IC為開發(fā)者提供的測(cè)試板，設(shè)計(jì)了MOSFET 驅(qū)動(dòng)電路，各種電流電壓檢測(cè)電路，HALL輸入電路，以及各類功能接口電路。可實(shí)現(xiàn)三相電機(jī)的無感FOC驅(qū)動(dòng)，有感FOC驅(qū)動(dòng)，有感SVPWM驅(qū)動(dòng)，支持恒轉(zhuǎn)速、恒電流、恒功率、電壓環(huán)控制模式，支持模擬電壓、PWM、I2C、CLOCK調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，支持 HALL、BEMF 檢測(cè)，還可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)反饋和電機(jī)的控制，以及各類應(yīng)用方案開發(fā)的前期預(yù)研；

FT8132Q開發(fā)測(cè)試板支持5V-28V供電電壓,最大電流10A設(shè)計(jì),支持模擬電壓、PWM、I2C、CLOCK調(diào)速，F(xiàn)G/RD信號(hào)反饋等，峰岹科技控制專用IC高度集成，開發(fā)者僅需以 FT8132Q+MOS為基礎(chǔ)即可完成電機(jī)控制相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)；同時(shí)開發(fā)者可使用配套的GUI調(diào)試軟件直接設(shè)置參數(shù)運(yùn)行，無需編程，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，簡(jiǎn)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程；

開發(fā)套件提供包括專用IC用戶手冊(cè)，PDF原理圖、以及上位機(jī)GUI調(diào)試界面，仿真器等，為開發(fā)者提供了穩(wěn)定的設(shè)計(jì)參考和完善的軟件開發(fā)環(huán)境，能夠有效幫助開發(fā)者提高開發(fā)效率、縮短開發(fā)周期、優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量、加快產(chǎn)品研發(fā)和上市時(shí)間。

FT8132Q開發(fā)板實(shí)物圖

FT8132Q開發(fā)板基本參數(shù)

FT8132Q開發(fā)板3D渲染圖

FT8132Q開發(fā)板平面渲染圖

FT8132Q開發(fā)板原理圖

FT8132Q開發(fā)板功能接口示意

FT8132芯片介紹

FT8132是一款三相內(nèi)置Pre-driver直流無刷馬達(dá)驅(qū)動(dòng) IC。芯片高度集成，外圍元器件少，電機(jī)噪聲低，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小。GUI 可配置客戶電機(jī)參數(shù)、啟動(dòng)和調(diào)速方式，并儲(chǔ)存在內(nèi)置的 EEPROM。調(diào)速接口可選擇模擬電壓、PWM、I2C、CLOCK 調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。集成轉(zhuǎn)速指示功能，可通過FG 引腳或I2C 接口實(shí)時(shí)讀取電機(jī)轉(zhuǎn)速。控制方式可選擇恒轉(zhuǎn)速、恒電流、恒功率和電壓環(huán)控制。集成過流、欠壓、過壓、外部過溫、內(nèi)部過溫、堵轉(zhuǎn)、缺相、Hall異常等多種保護(hù)模式，睡眠電流約50μA。