目前随着市场对电机需求的增长，在家庭、办公、工业等自动化领域中都 得到了广泛的应用：

（1）在 PC 相关设备、数码电子产品、办公自动化设备中的应用。无刷直 流电机从数量说在该领域应用最多，并在该领域独占鳌头。例如在数字打印机 上、硬盘驱动器、光盘驱动器、复印机等自动化设备。

（2）在工业驱动，伺服控制中的应用。永磁伺服电机的伺服控制器部分， 除开关器件脉冲调制（PWM）功率电路外，还包含集成电路和微处理器两个部 分，它们通对电机速度与电流环的调节来阻止种种失常情况的发生。这种无刷 电机在火炮、雷达等军工设备，数控机床、组合机床等领域中应用效果突出。

（3）在汽车产业中的应用。据美国一项调查显示，没量豪华轿车内，需要 永磁电机 59 个，普通轿车中也要 20 到 30 个。而且，现代汽车对电机性能和效 率要求越来越高，提出扁平盘式新型结构，从而减小占用空间，提高出力，减 小噪声，延长使用时间，利于集中控制，这恰好是无刷直流电机的优势。

（4）在医疗设备领域中的应用。例如，牙科、手术用高速器具。

（5）在家用电器中的应用。如今，家用变频电器正逐步由“交流变频”向 “直流变频”转变，这已成为家用电器的发展方向。通过变频电器在这方面的 改变，让使用者工作效率更高，工作环境更加舒适。

3 电机控制器的发展现状

无刷电机控制器的发展经历了一下几个过程：小规模模拟、数字控制器， 专用集成控制电路的控制器，单片机（MCU），DSP 控制器。从控制系统分为： 模拟、模拟和数字混合、全数字三种控制系统。这些层次与发展阶段都不同的 控制器顺应不同时代的要求，并渐渐将无刷电机的控制推向更高。

现在无刷电机控制器以采取单片机和 DSP 来控制比例较高。但单片机的缺 点之一是计算处理能力不足，若采用新的控制策略，导致需要计算庞大的数据 量，同时要求实时性和高精度，单片机一般难以满足要求。在一些像航天卫星 的姿态控制、机器人的 XYZ 三个轴向控制等特殊场合，单片机与 DSP 作为常 用的数字处理器，都很难满足要求。这些系统对数字处理器要求很高，不光是 控制器体积小，还要实现极高的控制精度和极快的响应速度，甚至同一时间控 制多台电机。如果使用单片机和 DSP 来控制，有很多要求无法同时满足，例如 要求控制器体积小，采用 DSP 对多台电机进行控制，必然会有大量的数据信息 收集，几十路的 PWM 口输出，单片 DSP 资源受限，且整个流程将会很复杂， 执行速度慢，控制周期也达不到，双片 DSP 又会使控制器体积变大，成本增加， 而且两片 DSP 之间数据通讯量大，实时通讯复杂，大量数据通讯时间长，可靠 性也不高。

随着无刷直流电机应用领域的拓展，现有的专用集成电路难以满足新品精 品的开发要求。现场可编程门阵列（FPGA）为电动机控制提供一种可行的解决 方案。现场可编程门阵列是一种高密度可编程逻辑器件，他的逻辑功能是通过 把设计生成的数据文件配置进芯片内部的存储数据用静态随机存储器（SRAM） 来完成的，具有可重复编程、可以方便地实现多次修改的功能。FPGA 器件集 成度高、内部资源丰富，可支持多种类型器件工作，运行速度快，通过硬件电 路实现算法程序，可靠性高，把原来的电路板级产品转变为芯片级的产品，大 大减少了功率损耗。与单片机和 DSP 相比，FPGA 的优势主要有：

（1）FPGA 运行速度快。FPGA 内部集成锁相环,运行速度快，核心频率可 达上百兆,但是单片机的运行速度偏低。在高速场合,单片机和 DSP 都无法代替 FPGA。而且 FPGA 的逻辑功能全部由硬件电路组成，延迟时间指来自于门电路， 门电路延迟时间为 ns 级，硬件运行速度远快于单片机和 DSP 内部软件的运行， 所以 FPGA 运行速度更快。