Power Integrations推出了用於三相 BLDC馬達驅動的全新控制軟體。透過結合 Power Integrations 的 BridgeSwitch 整合半橋式馬達驅動器和易於使用的 Motor-Expert 配置和診斷工具，這種完整的硬體-軟體解決方案可實現 98.2% 的效率，將電路板空間減少 70% 以上，並且電流回授電路只需要三個元件，而在分離式解決方案中需要 30 個元件。該解決方案非常適用於配備三相馬達的住宅和商用電器，例如空調風扇、高速吹風機、冰箱壓縮機、抽油煙機風扇和抽水馬達。

Power Integrations將新的三相BLDC控制軟體，與BridgeSwitch IC 系列的 Motor-Expert Suite 搭售

「傳統的三分流磁場定向控制 (FOC) 解決方案需要昂貴且體積龐大的運算放大器 (op-amps) 和匹配電路來調節馬達電流訊號」，Power Integrations 資深產品行銷經理 Cristian Ionescu-Catrina 表示，「我們的 BridgeSwitch 整合半橋式 IC 為正半週期提供無功損電流回授，三相 FOC 軟體根據其他相位電流訊號中存在的資料重構負半週期電流資訊。這消除了對成本高昂且低效的外部電流感測電阻器、運算放大器和匹配電路的需求，同時消除了相關複雜性。」

Power Integrations 的全新軟體將三相 FOC 新增到現有的單相代碼庫中。它允許透過 Motor-Expert 圖形使用者介面 (GUI) 即時調整馬達速度和轉矩。該代碼在 48 MHz 條件下執行任意 ArmR Cortex-M0，不需要硬體加速器區塊。此外，還可以移轉到其他等效的 MCU。目前的建模演算法穩健可靠，並通過了廣泛的靜態和動態測試條件，包括對即時事件的低延遲回應。較高的電流準確度可確保低抖動運作。新代碼符合 MISRA C (汽車產業軟體可靠性協會) 要求，具有可移轉性和模組性，並且允許使用者修改任何軟體層。

三相馬達控制如何與 BridgeSwitch IC 搭配使用

Power Integrations 的 BridgeSwitch IC 提供馬達電流輸出訊號以對應通過低壓側 FREDFET 的電流。內部感測 FET 提供無功損電流感測功能。當反向並聯本體二極體在換向期間導通時，感測電路無法提供電流資訊。內置增益放大允許將電流相位訊號直接連接到微控制器 ADC 輸入。區域感測電路提供具有高訊號雜訊比和相應高準確度的精確電流類比。新軟體包括一個重構演算法，該演算法使用所有三相電流訊號之間的相移三角關係來準確推導出負相電流資訊。

更新的 Motor-Expert 設計工具

Motor-Expert 2.0 是 Power Integrations 的易於使用的馬達控制配置和診斷工具，適用於 BridgeSwitch IC 系列。它提供了一個能夠輕鬆操作輸入參數的 GUI，以及一個用於在串行模式下與馬達控制器互動的終端模擬器。此外，運動範圍功能顯示可以即時查看的重要控制器變數的線性圖。

Ionescu-Catrina 補充道：「精確控制、調節和最佳化可能需要幾個月的軟體開發時間。Power Integrations 考慮到設計工程師的需求，專門打造了 Motor-Expert 2.0。這款全新工具降低了 BLDC 驅動設計的成本和複雜性，並與新發佈的三相馬達控制軟體和參考設計 DER-964 搭配使用，為馬達驅動開發提供了完整的工具。」

馬達和應用調節可透過 Motor-Expert 2.0 GUI 執行，控制迴路係數會即時更新，無需重新編譯程式碼。此介面也可讓使用者實現系統作業視覺化，能夠顯示資料的狀態，，包括電流、速度、狀態、電流錯誤及速度錯誤。軟體介面的診斷欄位可讓您瞭解變頻器和馬達的運作。

Motor-Expert 2.0 支援三相和單相馬達驅動設計，取代了舊版 Motor-Expert。

可用性和資源

採用三個 BridgeSwitch 整合半橋式 IC 的新型三相變頻器參考設計 DER-964，無需散熱片即可提供高達 300 W 的輸出功率。它省去了傳統回授測量中常見的分流和運算放大器，適用於廣泛的應用，如壓縮機、抽油煙機、住宅和商用風扇和馬達。該設計的效率為 98.2%，佔用了一個 65 公釐 × 50 公釐的 PCB，可與任何 Cortex-M0 或同等微控制器一起使用。