電機(jī)控制器是通過(guò)主動(dòng)工作來(lái)控制電機(jī)按照設(shè)定的方向、速度、角度、響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行工作的集成電路。在電動(dòng)車輛中，電機(jī)控制器的功能是根據(jù)檔位、油門、剎車等指令，將動(dòng)力電池所存儲(chǔ)的電能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的電能，來(lái)控制電動(dòng)車輛的啟動(dòng)運(yùn)行、進(jìn)退速度、爬坡力度等行駛狀態(tài)，或者將幫助電動(dòng)車輛剎車，并將部分剎車能量存儲(chǔ)到動(dòng)力電池中。它是電動(dòng)車輛的關(guān)鍵零部件之一。

什么是電機(jī)控制器：

電機(jī)控制器，英文名稱為controller，是一種用于控制電機(jī)操作的器件，其功能通常通過(guò)集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，而非一個(gè)獨(dú)立的儀器裝置。電機(jī)控制器具有免維護(hù)、響應(yīng)速度快、對(duì)電機(jī)的控制穩(wěn)定等特點(diǎn)，現(xiàn)已在家用電器、工業(yè)控制、軍事、汽車等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如打印機(jī)、工廠自動(dòng)化、機(jī)械人等。

電機(jī)控制器工作原理：

電機(jī)控制器根據(jù)其電流形式的不同可以分為直流電機(jī)控制器和交流電機(jī)控制器，電機(jī)根據(jù)其驅(qū)動(dòng)方式的不同可分為直流電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，其中對(duì)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)還可以分為單極性步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和雙極性步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，接下來(lái)我們就對(duì)這兩種驅(qū)動(dòng)電路做以詳細(xì)說(shuō)明～

單極性步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如下圖所示，其通常采用四個(gè)晶體管來(lái)完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)兩組相位的驅(qū)動(dòng)，故常將其稱為“四相電機(jī)”，這種說(shuō)法易被人理解為其具有四個(gè)相位，但其實(shí)際上只有兩個(gè)相位，因此這種叫法易使人產(chǎn)生混淆，其精確的說(shuō)法應(yīng)為“雙相位六線式步進(jìn)電機(jī)”，可解釋為其有兩個(gè)相位，且通過(guò)六條線與外界相連接。

雙極性步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如下圖所示，其通常采用八個(gè)晶體管來(lái)完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)兩組相位的驅(qū)動(dòng)，其采用的晶體管數(shù)量為單極性步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的兩倍，其中位于下方的四個(gè)晶體管由微控制器直接驅(qū)動(dòng)，而位于上方的四個(gè)晶體管需要另外的上端驅(qū)動(dòng)電路。該類驅(qū)動(dòng)電路不僅不需要箝位電路，而且可以同時(shí)完成對(duì)四線式步進(jìn)電機(jī)和六線式步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。

未來(lái)的電機(jī)控制器是怎樣的？

電動(dòng)機(jī)控制器的工作不只是自己，它也可以用來(lái)配合電動(dòng)機(jī)進(jìn)行結(jié)合，如驅(qū)動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)和分激直流電動(dòng)機(jī)等等。隨著集成功能越來(lái)越多，意味著安全要求越來(lái)越高。安全性能需要通過(guò)很多芯片架構(gòu)結(jié)合實(shí)現(xiàn)，比如SBC＋MCU監(jiān)控架構(gòu)、高壓備份電源、安全相關(guān)驅(qū)動(dòng)芯片、IGBT故障的全面診斷、獨(dú)立安全關(guān)斷路徑、獨(dú)立ADC通道的旋變信號(hào)解碼、不同質(zhì)兩路高壓采樣電路、不同質(zhì)三相電流霍爾傳感器等。隨著器件的發(fā)展和分裝技術(shù)的發(fā)展，成本預(yù)測(cè)會(huì)逐步降低。從分裝角度來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)易用型模塊向方磚、超薄外形，最后裸DBC／芯片形式這樣的趨勢(shì)發(fā)展。

從芯片角度來(lái)看，電動(dòng)機(jī)控制器是往高效率、高操作結(jié)溫方向發(fā)展。如E3芯片操作結(jié)溫在150℃，EDT2芯片結(jié)溫可以提升至175℃，SIC碳化硅芯片結(jié)溫可以超過(guò)175℃。使用SiC器件可以顯著降低開關(guān)損耗，提升系統(tǒng)效率，減少死區(qū)時(shí)間，提升系統(tǒng)輸出能力。電機(jī)里面的IGBT的方向是650V，IGBT的設(shè)計(jì)往更高的750V以及1200V 。EMC等級(jí)將越來(lái)越高，下一步應(yīng)該是class5水平，現(xiàn)在二代產(chǎn)品可能能做到class3、class4，以后EMC要做到class5，要求措施要做到小型化，成本更低。

隨著智能技術(shù)的進(jìn)步，電機(jī)控制器有很多種，而智能控制器可能是最普遍的那一種，因?yàn)樗芾?a target="_blank">微處理器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)控制中用到的功率元件，也可以監(jiān)控電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和負(fù)載相配合，這樣的設(shè)計(jì)是降低給電動(dòng)機(jī)的交流電電壓，讓電機(jī)更加安全，因?yàn)槠囈欢ㄊ歉踩?，也是智能的?/p>

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