张雪峰探讨机电一体化在自然环境下的应用与发展方向

导语：直流无刷电机的芯片正向着高集成的方向发展，算法也在逐步向SoC硬件化转变。这种电机外特性优越，能够在低速下输出大转矩，速度范围宽广，无论是在任何速度下都能实现全功率运行，这些都是它在自然环境下的应用和发展方向。

一、直流无刷电机控制方案三大发展方向

芯片向高集成方向发展，从完全分离的状态逐渐演变到集成运放和比较器，再到集成预驱动、集成电源和MOSFET，最终达到全集成模块。这表明高度集成已经成为芯片核心发展趋势之一。

控制算法向SoC硬件化发展，从最初的120度方波控制，一路走来经过有感SVPWM、有感FOC等复杂算法，并最终达到了无感FOC控制算法。随着控制算法的日益复杂，为了降低开发门槛，使用户能更容易地使用最新和最优的控制方案，所以通过硬件化是必然趋势。早期MCU纯软件开发，如今已被智能集成了硬件替代，从ASIC化到内置MDU、Cordic等，更是推动了电机控制算法SOC硬件化的一系列变化。

直流无刷电机正在朝超高速趋势前进。一方面技术不断进步为产品带来了更多可能性；另一方面市场需求变化决定了技术走向。在运行无感FOC时，由于技术提升，它们从最高300HZ发展至4500HZ。而峰G科技设计出的吸尘器或航模设备利用这一技术，其转速可达26.4万转及78万转，可见未来高转速甚至超高速将成为不可逆的事实。

二、直流无刷电机有什么优势？

外特性好，在低速下可以输出大转矩，为起动提供足够力量。

速度范围宽泛，无论何种速度都能保持全功率运行。