分享這篇好文章，了解STM32微控制器開發中常用的無刷直流電機。
無刷直流電機簡介
直流無刷電機，英文縮寫為BLDC（Motor）。 電機的定子是線圈或繞組。 轉子是永磁體，也就是磁鐵。 根據轉子的位置，用單片機控制各個線圈的通電，使線圈產生的磁場發生變化，從而不斷吸引前面的轉子，使轉子旋轉。 這就是無刷直流電機的旋轉原理。 讓我們仔細看看。
無刷直流電機結構
讓我們從最基本的線圈開始。 如下所示。 線圈可以被認為是像彈簧一樣生長的東西。 根據初中時學過的右手螺旋法則，當電流從線圈的上流向下時，線圈頂部的極性為N，底部的極性為S。
現在再制作一個像這樣的線圈。 然后嘗試一下這個位置。 這樣，如果電流通過它，它就會像有兩個電磁體一樣。
再取一根來構成電機的三相繞組。
再加上永磁體制成的轉子，就是無刷直流電機。
無刷直流電機電流換相電路
無刷直流電機之所以只使用直流電源而不使用電刷，是因為有一個外部電路專門控制其線圈的通電。 這種電流換向電路最重要的元件是FET（場效應晶體管，Field-）。 將 FET 視為開關。 下圖將 FET 標記為 AT（A 相頂部）、AB（A 相）、BT、BB、CT 和 CB。 FET 的“打開和關閉”由微控制器控制。
使用霍爾傳感器確認轉子位置
霍爾傳感器可以通過霍爾效應（Hall）來檢測磁場強度的變化。 根據高中物理中學到的左手定則（用于確定磁場中帶電導體受力的方向），在霍爾傳感器所在的電路中，磁場使帶電粒子的運動發生偏轉，帶電粒子“撞擊”霍爾傳感器兩側會產生電位差。 這時可以在霍爾傳感器的兩側連接一個電壓表來檢測這個電壓變化，從而檢測磁場強度的變化。 原理如下圖所示。
電角與機械角的關系
雖然在這里插入這么一點知識有點奇怪，但我還是覺得有必要直流電動機 高中物理，因為我學的時候感覺不太好理解。 這里以霍爾傳感器為例可能更容易理解。 機械角是電機轉子實際旋轉的角度。 電角和機械角的關系與轉子的極對數有關。
電氣角度 = 極對數 x 機械角度因為線圈產生的磁場實際上會吸引轉子的磁極。 所以對于電機的旋轉控制，我們只關心電角度。
如何控制無刷直流電機的轉速？
線圈兩端的電壓越大，通過線圈的電流越大，產生的磁場越強，轉子旋轉得越快。 因為連接的電源是直流的物理資源網，所以我們通常采用PWM（Pulse Width，脈沖寬度調制）來控制線圈兩端的電壓。 PWM的簡單原理如下。
因此直流電動機 高中物理，當無刷直流電機通電時，利用單片機產生的PWM不斷控制場效應管的開通和閉合，可以使線圈反復處于通電、通電、斷電的狀態。 當通電時間長（占空比大）時，線圈兩端等效電壓大，產生的磁場強度強，轉子旋轉快； 當通電時間短（占空比小）時，線圈兩端的等效電壓小，產生的磁場強度弱，轉子轉動緩慢。
PWM波形連接到FET的柵極來控制FET的打開和關閉。 假設當Gate上的電壓較高時，FET關閉并導通； 當柵極上的電壓較低時，FET 打開并且不供電。
而且，同相的上下場效應管必須采用反相PWM波形控制，防止上下場效應管同時導通，導致電流上下相同，不經過上、下場效應管。電機，造成短路。
無刷直流電機有以下三個關鍵點：