摘要：因为高效率、寿命长、噪音低和高性能等优势，无刷直流电机在市场上的受欢迎程度与日俱进。但同时，我们也见识到，作为一种高效率的设计，无刷直流电机的开发，给开发者带来的挑战也是前所有未有。

因为高效率、寿命长、噪音低和高性能等优势，无刷直流电机在市场上的受欢迎程度与日俱进。但同时，我们也见识到，作为一种高效率的设计，无刷直流电机的开发，给开发者带来的挑战也是前所有未有。

虽然从原理上看，无刷直流电机大体可以分为定子、转子和控制器三部分。其中，定子通常由多相绕组（常见为三相）组成，通电后产生旋转磁场；转子内置永磁体（如钕铁硼磁铁），提供恒定的磁场；包括逆变器和传感器（如霍尔传感器）在内的控制器，则用于控制电流方向和时机。

不过，要实现精准控制，解决点此管理和噪音和应对热处理，这并不是一个简单的问题。作为高压电源转换半导体技术领域的领先创新者。Power Integrations（以下简称PI）也正在通过自研的软件，为无刷直流电机的开发赋能。

而藏在这背后，则与该公司的BridgeSwitch有着密切关系。

据PI资深技术培训经理阎金光介绍BridgeSwitch是PI一款专为无刷直流电机（BLDC）驱动设计的集成半桥电机驱动器系列。通过将高效率、紧凑设计和易用性结合在一起，呢个显著简化了高压逆变器驱动系统的开发和生产。

早在2018年，PI就推出了其首款电机驱动器芯片 BridgeSwitch-1，随后在2024年推出了第二代产品BridgeSwitch-2。据介绍，新一代的产品适用于30W~746W的多种应用场景（如家电、工业电气和电机设备）。其最大的特点是待机功耗可以做到10mW以下，能满足不同国家对能耗和应用的需求。

阎金光进一步指出，为了方便开发者使用BridgeSwitch，PI推出了开发软件MotorXpert——一款志在简化其BridgeSwitch电机驱动器IC开发的一款专用软件。按照PI所说，该软件的推出旨在简化无刷直流（BLDC）电机驱动的设计流程，提升设计效率，并满足市场对高效节能电机驱动解决方案的迫切需求。

事实上，在过去的发展过程中，PI公司已经推出了多个版本的MotorXpert软件，并带来了丰富的功能。例如在BridgeSwitch-2上，通过和MotorXpert软件套件配合，PI能够提供包括单相梯形控制和三相无传感器磁场定向控制(FOC)模块，可加快逆变器的开发速度。两者的配合还带来了一站式的整体逆变器解决方案。

通过这样的搭配，PI BridgeSwitch-2不仅能为开发者提供驱动电机所需的逆变器设计，还提供相关电机调试软件，以配合任何品牌的MCU，实现高效、静音的总体系统方案。基于这一整合方案，公司能够显著缩短产品的入市时间，让用户无需具备软件专业知识即可通过MotorXpert调整电机的运行参数，以实现最佳的匹配效果。

近日，PI更是带来了新版本的MotorXpert 3.0软件。

据介绍，MotorXpert 3.0包括三个主要部分：

1. 内嵌于本地MCU或DSP上的复杂数学算法可以利用BridgeSwitch IC的信息构建生成精确的反馈信号，进而实现对开关模式的实时控制。

2. 主机端应用程序可对逆变器的操作进行编译，并以明确的格式显示关键数据，供工程分析使用。

3. 简单易用的控制界面允许开发工程师进行各种试验，以快速完成最终产品定型。

具体而言，MotorXpert v3.0主机端应用程序还提供了图形用户界面，其中集成了Power Integrations的数字示波器可视化工具，可轻松设计和配置参数和操作，并简化调试过程。参数工具提示和精调助手加快了开发进程，直观的参数列表方便了电机精调。新版本还具有V/F和I/F控制功能，可在任何负载条件下启动电机。可选择的两相调制方式使开发人员能够在逆变器温度与扭矩纹波之间进行折中，这有利于热水循环泵等这类高温环境的应用，同时可降低对散热器和外壳的成本要求。软件包内还包含支持无传感器设计的单相和三相代码库、参考设计和其他工具（如电源设计和分析工具），可大大缩短开发时间。

得益于这个升级了的软件，PI能为室内外空调风扇、冰箱压缩机、流体泵、滚筒洗衣机和滚筒烘干机、吸油烟机、工业风扇和热泵等应用的开发提供强力的支持。

“MotorXpert简化了单相和三相无感电机驱动设计。在3.0版中，我们增加了两相调制的控制方式，非常适合于高温环境下的工作应用，比如热水循环泵。新的调制方式可将逆变器开关损耗降低33%。3.0版还对波形可视化工具进行了五倍的改进，并增强了缩放功能，为开发人员提供了更多信息，便于电机精调和调试。” Power Integrations产品营销经理Cristian Ionescu-Catrina直言。

来源：半导体行业观察