使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC电机驱动器探索机电一体化的自然风向有出路吗
在机电一体化领域，随着技术的发展，我们似乎已经迎来了一个新时代。无刷直流（BLDC）电机因其高效率、高扭矩重量比、低维护和长寿命而广受欢迎。在自然界中，BLDC电机以其清洁、高效的运行方式为各种环境提供了强大的动力。
三相无刷直流电机由三相绕线定子和带有永磁体的转子组成，这种结构使得它能够在复杂的自然环境中保持稳定运行。由于没有物理接触点，即“电刷”，我们必须依靠电子驱动器来正确地控制BLDC 电机中的电流。这通常是通过三相H 桥逆变器实现的，它能够根据位置传感器反馈或无传感器算法进行换向，从而确保最佳性能。
在梯形控制下，每个120度周期内，只有两个绕组导通，而单极开关(软斩波)用于控制绕组电流。每个开关都在120度周期内导通，因此使用公式1给出的特定的时刻可以计算出任意时刻BLDC 电机中的绕组电流。
公式1表明瞬时绕组电流取决于反磁场、阻抗、感应和施加之上的压力。在失速条件下，当速度为零时，反磁场消失，这意味着当没有任何实际作用力的情况下，失速后的稳态電流仅受到阻抗限制。当超过额定功率工作并达到饱和状态时，由于感应值降低，当前会急剧上升甚至超过标称水平。
例如，在400W额定功率、220V额定直流压力以及3.6A额定RMS 绕组当前下的一个具体应用中，如果不采取适当限流保护措施，那么逆变器级需要承担36.67A 的过载。如果允许系统承受这样的负荷：
逆变器级需要具有足够承受过载能力，这导致了更大的尺寸与成本。
长时间运行可能会导致热损伤，并可能导致永久性损坏或退磁问题。
为了避免这些风险，我们需要针对额定的操作设计驱动系统，并实施适当的过载保护。要实现此目标，我们首先需检测到达峰值所需的一些关键参数，如最大允许当前等。此后，可以通过监测母线上的总回路来确定是否存在超出预设阈值范围的情况，从而判断是否存在过载现象。
理想情况下，可以将传感器连接到所有相之间，或分别放置在各个支路，以便监控三个独立的交流路径；或者，将两个相位测量数据结合起来，以确定第三个路径。此外，还可以利用直接从母线读取数据作为替代方案，因为只有两阶段同时激活，而第三阶段处于高阻抗状态，无论何种情况，都只有两阶段激活。这意味着我们可以通过直接监测母线上的返回流量来估计整个系统内部发生的情况，如图1所示。
对于单极二象限驱动模式，只有一个桥臂被PWM调制，同时另一个桥臂保持打开状态。一旦顶部开关关闭，其对应的小件就会开始继发；这段持续期间直到底部开关重新打开，该期间整条链路都不再经过母线，所以母线流量就不会增加，而是减少——这正是我们想要观察到的信号之一：如果检测到这个减少，就能确认某部分已经完成了循环并且不再属于我们的主要兴趣范围内，因此该部分已被忽略掉了；然而，对于剩余部分来说，他们仍然处于活动状态并继续进行相关活动—也就是说他们仍然处于我们的主注意焦点之内，而且他们正在积累新的信息，有助于建立更多关于它们行为模式及未来趋势的了解，以及如何最有效地管理它们以获得最佳效果。而对于那些不再参与活动的人们，则可以安全地将其排除掉，不必再浪费资源去跟踪他们，因为现在知道这些人是不重要人物，也就是说他们并不影响你的决策过程或者你追求的一个重要目标（如最高效率）。因此，最终结论是在任何时候都要始终集中精力把握核心元素及其行为模式，用这种方法可有效提高工作效率与结果质量。但当然，这一切都是基于假设：即核心元素一直都会遵守规则且不会突然改变自己的行为模式。但如果某天出现违例，那么你必须准备好灵活调整策略以适应新的情境。
