BLDC電機與傳統有刷電機相比，具有更高的能效、更長的使用壽命、更緊湊的外形、更低的噪音和更高的可靠性，這些優點使得BLDC愈來愈多地出現在汽車應用中，用來取代傳送帶和液壓系統，提供額外功能和提高燃油經濟性，同時消除維護成本。由于電勵磁必須與轉子位置同步，因此BLDC 電機在運行時，通常需要一個或多個轉子位置傳感器。由于成本、可靠性、機械包裝的原因，特別是當轉子在液體中運行時，電機適宜在無位置傳感器的條件下運行，即通常所說的無傳感器運行。

對于汽車用BLDC控制系統來說，希望能做到PCB尺寸小，BOM成本低以及簡單可靠，低功耗等特點，針對這系列的需求，飛思卡爾半導體推出針對汽車三相無刷電機的單芯片解決方案S12ZVM家族。S12ZVM是目前市場上集成度最高的無刷直流(BLDC)電機控制解決方案，有助于加快從直流(DC)到BLDC電機的過渡。

1 S12ZVM特點

飛思卡爾S12ZVM系列是具有突破性的技術，它將MCU、MOSFET柵極驅動單元、電壓調節器和本地互聯網絡 (LIN) 物理層這四個系統元素結合到一個單芯片解決方案中，如圖1。通常實現這四個功能需要兩至四個芯片。與其它分立式解決方案相比，飛思卡爾通過片上集成將印刷電路板所占物理空間減少了50%。同時汽車制造商不斷尋求可減輕汽車重量和降低功耗的方法，因為這有助于提升燃油經濟性。電子系統供應商和電機制造商也正在迎合這一趨勢，但是在面對定制的解決方案時，他們獲得的解決方案往往不是最優的，或不具有可擴展性。S12ZVM系列提供諸多不同的產品版本，支持CAN和LIN通信協議，具有多種存儲器容量和封裝選項。 這將允許客戶可重復使用硬件和軟件設計，為空調風機、雨刮器、燃油泵和水泵等應用開發真正的平臺解決方案。

圖1 S12ZVM集成方案

2 無傳感BLDC控制系統設計

如圖2所示，三相BLDC電機控制可采用三相六拍的控制方法，每隔60個電角度進行換向控制，同時對三相橋PWM控制可采用單極性控制策略，上橋采用PWM控制，下橋可直接導通與地相連，其優點在于控制簡單，較低的MOS管開關損耗及較低的EMC噪音。

圖2 三相六拍單極性控制策略