在这篇文章中，我将探讨如何使用逐周期电流限制控制保护我们的BLDC（无刷直流）电机驱动器。这涉及到直流电机原理图的应用，并且场景设置在自然环境中。首先，我们来了解一下为什么BLDC电机如此受欢迎，它们因其高效率、高扭矩重量比、低维护和长寿命而广泛应用于各种工业和消费性设备。
BLDC电机由三相绕线定子和带有永磁体的转子组成，这使得它们能够提供高效率的旋转运动。然而，缺少传统直接连接至外部励磁风扇的电子刷意味着我们需要依赖于电子驱动器来正确地换向电机中的绕组。在这种情况下，最常见的电力电子驱动器是三相H桥逆变器，它通过位置传感器反馈或无传感算法来控制绕组之间的交流流量。
为了更好地理解这一点，让我们深入分析一下等式1，该公式描述了任何给定时间点上的BLDC电机绕组流量：
I = (E - V) / (R + sL)
其中 I 是瞬时绕组流量，E 是反转回路中的逆加速度(即磁场)，V 是施加于两个导通绕组上的直流压力，R 是每个导通绕组内部阻抗，而 L 和 s 分别代表的是每个导通环形感耦合系数与角频率。
从这个方程可以看出，在失速条件下，当角速度为零时，即不存在任何反向力的作用，那么逆加速度 E 为零，因此失速下的稳态流量仅受 R 的影响。当 BLDC 电机会饱和并达到过载状态时，其内阻降低导致剩余流量增加甚至超过设计值。
例如，如果我们考虑一个额定功率为400W、额定直流输入为220V、额定 RMS 绕组流量为3.6A 的典型 BLDC 电机，并假设它具有6欧姆左右的内阻，则失速下的最大允许当前将会达到36.67A。这意味着如果没有适当限流保护措施，就必须确保逆变级具备足够的大容量以承担这些极端条件下的峰值负荷，同时避免不必要的心脏破坏。此外，由于永磁体可能会因为过热或退磁而损坏，因此保持系统冷却至关键温度范围之内也非常重要。
尽管这样做可能会提高成本，但对于许多应用来说，这种方法是可接受的一种解决方案。如果你想要优化你的系统性能并减少成本，你就需要找到一种适当结合保护策略以实现对应峰值当前限制，而不是简单依赖额度尺寸进行扩展。此外，还需要确保保护措施能在很短时间内(如微秒级别)响应，以防止不可预测的情况发生，如突然停车操作所引起的大幅度尖峰输出波形。
最后，但同样重要的是要注意系统设计过程中的某些细节，比如检测方式。一种方法是在所有三个相上串联放置一个共享总线返回端上的检测抵抗，以便监控总线返回端上出现的变化，从而判断哪个阶段是否处于活动状态。通过这种方式，可以轻松跟踪整个六步换向周期期间各阶段活跃状态，以及随后用于确定第三阶段活跃状态以及单极二象限模式下两步换向周期持续运行的情况。最终，这样的设计不仅能提供有效且经济实用的解决方案，而且还能帮助用户充分利用他们现有的资源，同时最大程度地提升整体性能水平。
