示波器在直流无刷电机行业的典型应用
电机状态分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解电机的基本工作原理和运行状态。
2. 掌握电机各种状态下的特性分析。
3. 学会使用实验设备对电机进行状态检测。
二、实验原理电机是将电能转换为机械能的装置，根据工作原理和运行状态可分为以下几种：1. 静态：电机转子处于静止状态，没有机械能输出。
2. 稳态：电机转子以恒定速度旋转，输出稳定的机械能。
3. 过渡态：电机转子从静止状态加速到稳态或从稳态减速到静止状态的过程。
三、实验设备1. 电机实验台：用于安装和驱动实验电机。
2. 交流电源：提供实验所需的电能。
3. 电流表、电压表：用于测量电机的电流和电压。
4. 转速表：用于测量电机的转速。
5. 温度计：用于测量电机温度。
四、实验内容1. 静态实验（1）观察电机外观，记录电机型号、规格等基本信息。
（2）连接实验设备，确保实验安全。
（3）关闭电源，观察电机转子是否转动。
（4）分析实验结果，得出结论。
2. 稳态实验（1）开启电源，调节电压，使电机达到额定电压。
（2）观察电机转速，记录转速值。
（3）观察电机温度，记录温度值。
（4）分析实验结果，得出结论。
3. 过渡态实验（1）开启电源，逐渐增加电压，观察电机转速变化。
（2）记录电机加速过程中的转速、电流、电压等参数。
（3）分析实验结果，得出结论。
五、实验结果与分析1. 静态实验实验结果显示，在关闭电源的情况下，电机转子处于静止状态，没有机械能输出。
2. 稳态实验实验结果显示，在额定电压下，电机转速稳定，输出稳定的机械能。
同时，电机温度也在正常范围内。
3. 过渡态实验实验结果显示，随着电压的增加，电机转速逐渐升高，直至达到稳态。
在过渡过程中，电流和电压也相应增加。
六、结论1. 电机在静态状态下，没有机械能输出。
2. 电机在稳态状态下，输出稳定的机械能，且温度正常。
3. 电机在过渡态状态下，从静止加速到稳态，电流和电压逐渐增加。
七、实验注意事项1. 实验过程中，确保实验设备连接正确，电源开关处于安全状态。
直流无刷电机驱动器ATE33035(MC33035)使用说明
直流无刷电机驱动器ATE33035使用说明介绍ATE33035（替代MC33035）是一种单片的直流无刷电机控制器，它包含了开环控制的三、四相电机控制系统所需的全部功能。
此外，也可以用于控制直流有刷电机。
采用双极性模拟技术，其全功能和高耐用性非常适合与恶劣的工业环境。
功能包括：1、准确转动位置测序的转子译码器；2、参考与电源电压传感器的温度补偿；3、可预设频率的锯齿波振荡器；4、全接近误差放大器；5、脉宽调制比较器；6、上部的三个集电极开路驱动器；7、下部的三个用于驱动功率场效应管MOSFET的大电流图腾柱电路。
保护功能包括：1、欠压锁定；2、可预设关断延迟时间的逐周期电流限制模式；3、内部热关断；4、可以连接到微处理器控制系统的故障输出端口。
电机控制功能包括：1、开环时间控制；2、正、反向运行控制；3、可控的启用和制动。
4、可以通过60°/ 120°选择引脚设置转子位置解码器，用于60°或120°的电机相位传感器输入。
方框图功能说明典型应用方框图见图19，其它各种应用方框图见图36，38，39，43，45和46。
下面各种方框图中关于内部功能和特性的说明，都要参照图19和图36。
转子位置译码器内部转子位置译码器监控三个传感器输入（管脚4，5，6）为上部和下部驱动提供适当的输出顺序。
传感器输入端口设计为可以直接连接到集电极开路型霍尔效应开关或光电耦合器（通过旋转开槽孔）。
内部上拉电阻可以保证外部器件的小信号输入有效。
兼容典型门限为2.2 V 的TTL电平输入。
ATE33035设计用于常用的三、四相位传感器的电动机控制。
通过管脚22（60°/120°选择输入）可以便利的完成A TE33035内部设置，能够控制60°、120°、240°和300°电相位传感器的电动机。
三个传感器输入能够组合成八组可能的输入代码，其中的六组用于有效转子位置。
直流无刷电机加lc谐振原理
直流无刷电机加lc谐振原理小伙伴们！今天咱们来聊聊直流无刷电机加上LC谐振这个超有趣的东西。
咱们先来说说直流无刷电机吧。
这直流无刷电机啊，就像是一个低调的小超人。
它不像有些电机那样，带着电刷在那“拖拖拉拉”的，它可是很先进的呢。
直流无刷电机的运转很平滑，就像滑冰运动员在冰面上优雅地滑行一样。
它里面的磁场啊，就像是一种神秘的力量，推动着电机的转子不停地转动。
你看啊，电机一转起来，就好像有了自己的小世界，在那里欢快地工作着。
那这个LC谐振又是啥呢？这可就更有意思啦。
L就是电感，C呢就是电容。
这俩家伙凑在一起，就像是一对超级搭档。
电感就像是一个慢性子的朋友，它对电流的变化有点“迟钝”，电流想突然变大或者变小，它就会说“哎，别急别急，慢慢来”。
电容呢，就像是一个急性子的小伙伴，它能快速地储存和释放电荷。
当把它们组合成LC电路的时候，就会发生奇妙的谐振现象。
当直流无刷电机加上LC谐振的时候，那简直就像是给小超人穿上了一套超级装备。
LC谐振可以改变电路中的电流和电压的特性。
比如说，它可以让电机在运行的时候，电流更加稳定。
就像给电机的“血液”——电流，做了一个稳定器。
这样电机就不会因为电流的忽大忽小而变得“晕头转向”啦。
想象一下，电机就像一个努力奔跑的小怪兽，而LC谐振就是它的魔法咒语。
这个咒语可以让电机在运转的时候更加高效。
比如说，在电机启动的时候，LC谐振可以帮助电机更快地达到它的最佳运行状态。
就像给小怪兽注入了一股强大的能量，让它一下子就充满活力。
而且哦，LC谐振还能减少电机在运行过程中的能量损耗呢。
这就好比是给电机找到了一条节能的小捷径。
电机不用那么费力地去克服那些不必要的能量消耗了，就可以把更多的精力放在干活上啦。
这对于那些需要长时间运行的设备来说，可真是个大好事呢。
从微观的角度看，电感和电容在电路里就像是在跳一场有趣的舞蹈。
它们的电场和磁场相互影响，相互作用。
当达到谐振的时候，就像是它们跳到了最和谐的节奏上。
无刷电机极对数 简单测试方法
无刷电机极对数简单测试方法无刷电机是一种通过电子装置控制转子的位置和速度而不需要传统碳刷和集电环的电机。
无刷电机的极对数是指定转子上的磁极数和定子上的磁极数之比。
极对数对于无刷电机性能的影响很大，因此需要进行精确的测量。
下面介绍几种简单的测试无刷电机极对数的方法。
1.观察转子和定子的磁极数：这是最简单的方法之一，根据转子和定子的磁极数来确定极对数。
首先要拆开电机，将转子和定子分别取出。
然后数一下转子上的磁极数和定子上的磁极数。
转子上的磁极数通常是偶数，而定子上的磁极数通常是奇数。
例如，如果转子上有8个磁极，定子上有9个磁极，那么极对数就是9/8=1.125。
2.使用霍尔传感器：霍尔传感器是一种专门用于检测磁场的传感器。
将霍尔传感器放在电机旁边，当电机转动时，霍尔传感器会检测到磁场的变化。
通过观察霍尔传感器输出信号的周期性变化，可以推断出转子和定子的极对数。
3.使用示波器：示波器是一种能够显示电信号波形的仪器。
将示波器连接到电机的输出端，然后启动电机使其转动。
示波器会显示出电机输出信号的周期性变化。
通过分析信号的周期和振幅变化，可以推断出转子和定子的极对数。
4.使用频率计：频率计是一种测量信号频率的仪器。
将频率计连接到电机的输出端，然后启动电机使其转动。
频率计会显示出电机输出信号的频率。
通过分析频率的变化，可以推断出转子和定子的极对数。
需要注意的是，以上方法只是一些简单的测试方法，可能无法得到非常精确的结果。
对于需要精确测量极对数的应用，可以使用专业的测试仪器进行测量。
综上所述，通过观察转子和定子的磁极数、使用霍尔传感器、示波器或频率计等方法，可以对无刷电机的极对数进行简单测试。
这些测试方法相对简单易行，但不能保证非常高的精度。
在实际应用中，应根据具体需求选择合适的测试方法和仪器。
基于DSP和IPM的三相无刷直流电机控制系统
第25卷 第1期吉林大学学报(信息科学版)Vol .25 No .12007年1月Journal of J ilin University (I nfor mati on Science Editi on )Jan 12007文章编号:167125896(2007)0120062206收稿日期:2006209206基金项目:国家重点基础研究发展规划973计划基金资助项目(2002CB412600)作者简介:王春民(1948— ),男,内蒙古乌兰浩特人,吉林大学副教授,主要从事现代控制理论、运动控制系统、辩识与建模的研究,(Tel )86213578899158(E 2mail )wc m@jlu .edu .cn;乔瑞芳(1981— ),女,河南开封人,吉林大学硕士研究生,主要从事电力电子研究,(Tel )86213504327310(E 2mail )ruifang mail@;安海忠(1954— ),男,吉林洮南人,吉林大学高级工程师,主要从事单片机教学、低噪声电源的研究,(Tel )86213043330066(E 2mail )anhz@jlu .edu .cn 。
基于DSP 和I P M 的三相无刷直流电机控制系统王春民,乔瑞芳,安海忠(吉林大学仪器科学与电气工程学院,长春130061)摘要:为了提高电动机的控制性能,用高性能微处理器DSP (D igital Signal Pr ocess or )和I P M (I ntelligent Power Module )对已有的模拟控制系统进行了改进。
系统由DSP 最小系统、智能功率驱动模块、隔离模块等组成,用DSP 汇编语言编程。
与现有的模拟控制电路相比,其结构简单。
实验结果表明,系统调速范围可达到10～1000r/m in,有较宽的调速范围。
关键词:直流无刷电机;数字信号处理器;控制;智能功率模块中图分类号:TP273;T M92115;T N914文献标识码:AThree Phase B rushless DC Mot or Contr ol SystemBased on DSP and I P MWANG Chun 2m in,Q I A O Rui 2fang,AN Hai 2zhong(College of I nstrument Science and Electrical Engineering,Jilin University,Changchun 130061,China )Abstract:A three 2phase brushless DC (D irect Current )mot or contr ol syste m based on DSP (D igital Signal Pr ocess or )and I P M (I ntelligent Power Module )is intr oduced .The syste m consists of the m ini m um syste m of DSP,I P M ,is olati on module and s o on .The p r ogra mm ing is realized thr ough the DSP asse mbling language .The experi m ental results indicate that the syste m has the characteristics of wide range of s peed regulati on and good contr ol functi onKey words:brushless direct current mot or;digital signal p r ocess or (DSP );contr ol;intelligent power module(I P M )引 言.直流无刷电机具有高速度、高效率、高动态响应、高热容量、高可靠性、低噪声和长寿命等优点[1],随着高性能的单片机和专门用途的DSP (D igital Signal Pr ocess or )微处理器的发展,无刷直流电机的位置检测和换相更加准确稳定。
电机的机电时间常数计算
电机的机电时间常数计算机电时间常数是用来描述电机响应速度的一个重要参数。
它反映的是电机在输入信号发生变化时，输出信号从初始值到稳态值所需要的时间。
对于电机系统而言，机电时间常数越小，响应速度越快；机电时间常数越大，响应速度越慢。
电机的机电时间常数可以通过测量电机的阶跃响应曲线来计算。
在实际应用中，可以通过施加一个阶跃输入信号，然后测量电机驱动系统输出信号的变化情况，通过曲线拟合的方法来计算机电时间常数。
下面我们以直流无刷电机为例，来介绍电机机电时间常数的计算方法。
首先，需要准备一台直流无刷电机和相关的测量设备，如示波器和电流表。
1.设置实验参数：确定电机系统的参数，如电机电压、电流等，并将电机接入电源。
同时，将示波器和电流表连接到电机驱动电路上。
2.施加阶跃输入信号：使用示波器发生器功能，施加一个阶跃输入信号给电机，即在一个瞬间突然改变输入电压或电流。
可以选择一个合适的阶跃幅度和持续时间。
3.测量输出信号：使用示波器测量电机输出信号的变化情况，如转速、电流等。
同时，使用电流表测量电机的电流变化。
4.绘制阶跃响应曲线：根据测量的数据，绘制电机系统的阶跃响应曲线。
横坐标为时间，纵坐标为输出信号的变化。
可以使用示波器自带的绘图工具或者专业的数据处理软件进行绘制。
5.曲线拟合：对阶跃响应曲线进行曲线拟合，找到合适的数学模型来描述电机系统的动态特性。
一般常用的数学模型有一阶惯性环节模型和二阶惯性环节模型。
6.计算机电时间常数：根据曲线拟合的模型，可得到电机系统的传递函数。
通过传递函数的形式，可以计算出电机系统的机电时间常数。
总结起来，电机的机电时间常数是描述电机响应速度的一个重要参数。
通过实际测量和曲线拟合的方法，可以计算出电机系统的机电时间常数。
这个参数对于电机驱动系统的控制和优化具有重要的意义。
无刷直流电机调研报告
无刷直流电机调研报告无刷直流电机调研报告一、引言无刷直流电机是一种高效、省电、环保的电机，近年来在工业领域得到广泛应用。
本报告旨在调研无刷直流电机的特点、应用以及市场前景，以期为相关产业提供参考依据。
二、无刷直流电机特点1. 高效节能：无刷直流电机通过内部传感器和控制器，自动调整转子的磁场，减少能量的损耗，提高电机的效率；2. 高性能：无刷直流电机具有较高的转速范围、较大的扭矩和较小的体积，适应性强，可应用于各种场合；3. 长寿命：无刷直流电机由于没有碳刷和集电环等易损部件，寿命较传统电机更长；4. 环保：无刷直流电机无需使用有害物质，无电火花和电磁干扰，对环境友好。
三、无刷直流电机应用领域1. 工业自动化：无刷直流电机可以用于各种工业自动化设备，如机械臂、输送带、自动包装机等。
其高性能和可编程控制特点使得工业生产更加高效、精确；2. 电动车辆：无刷直流电机可应用于电动车辆中，如电动汽车、电动自行车等。
由于其高效节能和快速响应的特点，使得电动车辆具有较好的动力性能和续航里程；3. 家用电器：无刷直流电机在各种家用电器中应用广泛，如洗衣机、吸尘器、空调等。
其高效节能和低噪音等特点使得家用电器更加智能化、舒适化。
四、无刷直流电机市场前景目前，无刷直流电机市场呈现出快速增长的趋势。
随着工业自动化的快速发展，对于性能高、节能环保的电机需求越来越大；电动车辆市场也在不断扩大，对于高效节能的电机需求增加；同时，家用电器市场对于智能化、舒适化的要求也在提升。
这些因素都为无刷直流电机市场的发展带来了良好的机会。
然而，无刷直流电机市场也存在一些挑战。
首先，无刷直流电机的制造成本较高，价格相对传统电机更高，限制了其在一些领域的应用；其次，无刷直流电机在高负载、高温等环境下，容易出现过热等问题，需要进一步改进和优化；最后，相关产业对于无刷直流电机的认知和理解还需要提高，对于技术的依赖度有待加强。
综上所述，无刷直流电机作为一种高效、节能、环保的电机，具有广阔的应用前景。
bts7030 中文指导书
BTS7030中文指导书一、器件概述BTS7030是一款单相半桥驱动器，专为电机控制和功率转换应用而设计。
它能够驱动两个半桥功率MOSFET或IGBT，并具有内置的死区时间控制和保护功能。
BTS7030采用小型封装，易于在空间受限的应用中使用。
二、引脚配置与功能描述1.GND: 接地引脚，提供电路的参考地。
2.VB: 供电引脚，为BTS7030提供工作电压。
3.PULSE: 脉冲输出引脚，用于驱动半桥的上MOSFET或IGBT。
4.GATE: 门极驱动引脚，用于驱动半桥的下MOSFET或IGBT。
5.SHUTDOWN: 关闭引脚，用于关闭BTS7030。
三、电气特性1.电源电压：10-60V DC2.脉冲输出电流：3A峰值3.门极驱动电流：1A峰值4.工作温度：-40℃至150℃四、操作原理BTS7030通过VB引脚接收供电，并在PULSE和GATE引脚之间产生脉冲信号以驱动半桥。
它可以自动检测和控制死区时间，以防止上下桥臂之间的直通。
当需要关闭BTS7030时，可以向SHUTDOWN引脚施加低电平信号。
五、典型应用BTS7030适用于各种电机控制和功率转换应用，如无刷直流电机（BLDC）、有刷直流电机和步进电机等。
六、测试与测量在使用BTS7030之前，建议进行以下测试和测量以确保其正常工作：1.检查电源电压是否在规定范围内。
2.使用示波器检查PULSE和GATE引脚的输出波形是否正常。
3.监测VB和GND引脚的接地电阻和电流。
4.检查散热片的温度以确保不超过规定的工作温度。
七、使用注意事项1.在连接BTS7030之前，确保电源已经断开并且所有引脚处于安全状态。
2.避免在VB引脚上施加超过规定范围的电压。
3.当向SHUTDOWN引脚施加低电平信号时，请注意在短时间内的电压变化，以免造成意外的行为或器件损坏。
八、常见问题与解答1.问题：BTS7030的PULSE和GATE引脚输出波形不正确，如何解决？答：首先检查VB引脚的电压是否在规定范围内。
物理无刷电机实验报告
一、实验目的1. 了解无刷直流电机的结构和工作原理；2. 掌握无刷直流电机的驱动控制方法；3. 通过实验验证无刷直流电机的电气特性和调速特性；4. 分析无刷直流电机的性能参数，提高对电机控制技术的认识。
二、实验原理无刷直流电机（Brushless DC Motor，简称BLDC）是一种采用电子换向器代替机械换向器的直流电机。
它具有结构简单、体积小、效率高、寿命长等优点，广泛应用于各种电动工具、家用电器、汽车等领域。
无刷直流电机主要由转子、定子、电子换向器和驱动电路组成。
转子由永磁体和轴组成，定子由线圈和铁芯组成。
电子换向器由霍尔传感器和驱动芯片组成，负责将直流电转换为交流电，驱动电机转动。
三、实验设备1. 无刷直流电机（型号：NMB 2406KL-04W-B36）2. 万用表3. 电压源4. 示波器5. 光电反射式转速表6. 电烙铁7. 实验台四、实验步骤1. 拆卸无刷直流电机，观察内部结构，了解转子、定子、电子换向器和驱动电路的组成。
2. 使用万用表测量无刷直流电机的电阻，记录数据。
3. 将无刷直流电机与电压源、示波器和光电反射式转速表连接，进行以下实验：（1）测空载特性：调节电压源输出电压，记录电机转速和电压值。
（2）测负载特性：给电机施加一定负载，调节电压源输出电压，记录电机转速和电压值。
（3）测调速特性：改变电压源输出电压，记录电机转速变化。
4. 分析实验数据，绘制电机转速与电压、负载的关系曲线。
5. 拆卸无刷直流电机，观察电子换向器和驱动电路的工作状态。
6. 使用电烙铁对无刷直流电机进行焊接实验，了解焊接对电机性能的影响。
五、实验结果与分析1. 空载特性：在无负载情况下，电机转速随电压升高而增加，呈现线性关系。
2. 负载特性：在施加一定负载后，电机转速随电压升高而增加，但增速变缓。
3. 调速特性：改变电压源输出电压，电机转速随之变化，呈现线性关系。
4. 焊接实验：焊接过程中，无刷直流电机性能略有下降，但基本满足实验要求。
无刷直流电机(BLDC)原理详解
无刷直流电机（或简称BLDC电机）是一种采用直流电源并通过外部电机控制器控制实现电子换向的电机。
不同于有刷电机，BLDC 电机依靠外部控制器来实现换向。
简言之，换向就是切换电机各相中的电流以产生运动的过程。
有刷电机是指具有物理电刷的电机，其每转一次可实现两次换向过程，而 BLDC 电机无电刷配备，因此而得名。
由于其设计特性，无刷电机能够实现任意数量的换向磁极对。
与传统有刷电机相比，B L D C电机具有极大的优势。
这种电机的效率通常可提高15-20%；没有电刷物理磨损，因而能减少维护；无论在什么额定速度下都可以获得平坦的转矩曲线。
虽然BL DC电机并不是新发明，但由于需要复杂控制和反馈电路，所以广泛采用的进展较为缓慢。
然而，由于近期半导体技术的发展、永磁体品质提升，以及对更高效率不断增长的需求，促使BL DC 电机在大量应用中取代了有刷电机。
B LD C 电机在许多行业找到了市场定位，包括白色家电、汽车、航空航天、消费、医疗、工业化自动设备和仪器仪表等。
随着行业朝着需要在更多应用中使用B LD C电机的方向发展，许多工程师不得不将目光投向该技术。
虽然电机设计的基础要素仍然适用，但添加外部控制电路也增加了另一系列需考虑的设计事项。
在诸多设计问题中，最重要的一点是如何获取电机换向的反馈。
电机换向在深入探索BL DC 电机反馈选项之前，先了解为什么需要它们至关重要。
BLD C电机可配置为单相、两相和三相；其中最常用的配置为三相。
相数与定子绕组数相匹配，而转子磁极数根据应用需求的不同可以是任意数量。
因为BL DC电机的转子受旋转的定子磁极影响，所以须追踪定子磁极位置，以有效驱动三个电机相。
为此，需使用电机控制器在三个电机相上生成六步换向模式。
这六步（或换向相）移动电磁场，进而使转子永磁体移动电机轴。
图1：B LD C 电机六步换向模式通过采用这种标准电机换向序列，电机控制器即可利用高频率脉宽调制(P WM) 信号，有效降低电机承受的平均电压，从而改变电机速度。
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示波器在直流无刷电机行业的典型应用
示波器在直流无刷电机行业的典型应用
作为电机行业的“新人”， 无刷电机是实至名归的后起之秀，以狂浪之势涌入医疗，
工业控制，消费电子和汽车电子等高精度控制行业，“无刷“是不是未来电机行业的发展趋
势？本文以案例的形式扒一扒无刷电机那些事！
近年来，无刷电机在医疗，工业控制，消费电子和汽车电子等高精度控制行业广泛应用，
无刷电机性能的好坏很大程度上取决于电机驱动器，研发阶段，工程师如何借助示波器快速、
便捷、真实的对驱动器信号进行分析？本文主要介绍ZDS4054Plus数椐挖掘型示波器对电机
驱动器的典型测试及案例分析。
一、直流无刷电机介绍
随着电力电子的发展和新型永磁材料的出现，无刷直流电机得到了迅速发展，无刷直流
电机通过电子器件实现了电机的换相，取代了传统的机械电刷和换相器。其由电动机主体和
驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。 电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，
同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的
极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：
接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器
信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度
反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等。无刷电机凭借噪声低、寿命长、转速
高、体积小、动态性能好、输出力矩大、设计简便等特点，在医疗、工业控制、消费电子、
电动工具、电动车等领域广泛应用。
二、无刷电机的工作原理
首先，看一下无刷电机驱动器的框图，如下：
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示波器在直流无刷电机行业的典型应用
有上图可知，MCU通过配置寄存器输出六路PWM只是控制信号，其最高电压也只有
5V，不能直接驱动电机，而是通过控制功率管的开关来使电机运行，驱动电路一般是由多个
MOSFET组成的驱动桥和电机驱动桥功率管构成。无刷电机的换向是换相是依靠转子位置的
检测进行的，其中有感驱动方式是利用霍尔传感器检测转子位置的，无感驱动方式是通过检
测和计算无刷电机转动过程中的电流、电压等参数变化，推测转子位置，进而进行换相的。
换向原理
无刷电机内部安装有霍尔传感器，其可以根据转子不同位置时的不同磁场方向分布情
况，而给出1或0的输出信号，三个传感器均匀安装，在360度的电角度上发生6次翻转电
平，每次相差60度电角度，根据三个传感器的信号编码测出转子的位置，这就是常用的有
感驱动方式。另外，无感驱动方式是通过检测和计算无刷电机转动过程中的电流、电压等参
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示波器在直流无刷电机行业的典型应用
数变化，推测转子位置，进而进行换相的。
驱动电路工作原理
驱动电路简化图
图中Q1到Q6为功率场效应管，当需要AB相导通时，只需要打开Q1, Q4管，而使其他
管保持截止。此时，电流的流经途径为：正极→Q1→线圈A→绕组B→Q4→负极。MCU给Q1
的栅极是PWM信号，而给Q4的栅极是常开信号，这样你就可以通过控制Q1输入端的PWM
信号占空比来控制驱动电机的有效电压。其他五步换向导通也是这样。实测各相波形如下：
各相电压波形实测效果
三、ZDS4054Plus的实测应用与分析
针对上述无刷电机驱动器的PWM信号分析，ZDS4054Plus示波器又有哪些新的测试体验
呢？
512Mpts大数椐存储
针对案例中无刷电机的驱动电压，工程师在观察PWM信号时，若信号中出现异常，则难
以通过触发方式触发，需要在大时基下，通过缩放模式分析包络内的信号，（在缩放窗口观
察波形细节），PWM信号频率几十K以上，需要保证较高的采样率，同时PWM信号还伴随有
电流、编码器等载波信号，需要多个通道分别观察，从波形时间、采样率、多通道三方面看，
都需要大存储。图1为无刷电机PWM驱动信号，在存储深度设为350M时，捕获7S的波形，
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4
示波器在直流无刷电机行业的典型应用
采样率依然高达50M Sa/s，保证了波形不失真。由公式：存储深度=波形时间*采样率可知，
ZDS4000系列示波器标配512Mpts存储深度，保证在捕获长时间波形同时保持高采样率。
双ZOOM模式+智能标注
如上图，在捕获较长时间的波形后，如何对PWM驱动信号或异常信号进行分析呢？另外，
在工业伺服应用方面，在不同的工况下，在切换不同负载的时候，对应不同时间的驱动器波
形变化或出异常信号，整个负载切换到稳定的过程时间较长，也需要在大存储深度下，观看
波形细节，针对上述情况，ZDS4000系列示波器在保证大存储深度的情况下，支持双ZOOM
缩放模式，可以为两个缩放窗口分别设置系数，配合智能标注功能，对任意处感兴趣的信号
进行标注。图中为对PWM驱动信号，主时基内的波形在两个ZOOM窗口分别放大，ZOOM1为
PWM周期信号，ZOOM2为PWM某一尖峰的振荡波形，在大存储深度的保证下，采样率50M Sa/s，
保证了波形细节的真实性。同时，配合智能标注功能，如在主时基上做一标注，在ZOOM1、
ZOOM2上能够快速找到标注点，可看到ZOOM1中标注点——PWM的第3个尖峰，在ZOOM2中
可查看到尖峰的振荡情况及幅值。
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示波器在直流无刷电机行业的典型应用
四、总结
ZDS4000系列数椐挖掘型示波器，凭借512M深存储、双ZOOM模式、模板触发、FIR硬
件滤波和智能标定等功能，能够快速、真实定位分析无刷电机驱动器的异常波形，为无刷电
机行业的波形调试提供完美解决方案！