馬達將電能轉換成機械能，是所有各型機械負載動力的來源。馬達應用的場合，軟、硬式磁盤機，半導體制程設備，機密電腦數值工具機、電動載具(電動腳踏車、電動機車、電動汽車)等，均必須借由馬達驅動負載達到自動化、省力、省電等目的。根據輸入電源的形式，馬達大致分為直流與交流兩大類。交流馬達大致可分為三類：同步馬達、感應馬達及磁阻馬達。同步馬達又可分為永磁式同步馬達與無刷直流(BLDC)馬達兩類。

300W BLDC 驅動器控制卡及韌體撰寫，采用低價位高性能之微控制器(MCU, STM32G431)完成實體制作，其中控制策略及變頻器脈波寬調變法則，皆由微控制器之數位控制程式完成之。

STM32G431控制卡

其系統架構圖如下

系統架構圖

控制方塊與實體圖，BLDC 控制核心使用STM32G431 撰寫PMSM 控制算法，并采用三個Hall-effect sensor 訊號作為馬達位置回授，借此達成FOC 的控制，使馬達可精確將電流輸出在正確的相位，提供較小的驅動電流。

測試報告如下

效率

加減速時間

最低轉速控制

?場景應用圖

?產品實體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術優勢

MCU 系用意法半導體(ST)生產之STM32G431，此MCU 內建有類比/數位轉換器，可作電流回授及類比式轉速命令的輸入。

也有霍爾效應感測器(Hall-effect sensor)的計數器，可作馬達磁極角位置及軸轉速的偵測用。

并有脈波寬度調變(PWM)功能，作為變頻器的控制用，如此，將可減少硬體電路，降低成本，提高性能。

?方案規格

驅動器效率 93%@300W(drive output)；

馬達效率 80%@250W(motor output)；

額定電流 1.2A rms；

加/減速時間 <1.5 sec (靜止加速至1000 RPM@no -load )；

最大驅動電流 200%額定電流可持續5 sec；

轉速控制范圍 100 ~ 4000 RPM；

轉速調節率 < ±1.5 %(額定轉速)；

軟體設定功能 輸出轉矩限制 (預設200%額定電流)；

驅動器功能：

1. 轉速控制及矩限制

2. 正反轉控制

3. 簡易加減速控制

4. 應用：工具機平臺移動控制