硬件驱动电路逆变桥电路逆变桥电路是由六个MOSFET功率管组成的全控桥电路，如示。上桥臂由三个（Q1、Q2、Q3）P沟道的功率管IRF4905组成，其栅极为低电平时导通；下桥臂由三个（Q4、Q5、Q6）N沟道的功率管IRF540N组成，全控桥电路原理图其栅极为高电平时导通。它们的通电方式是两两导通方式。
逆变桥的上桥臂是三组功率放大电路，以其中一组A相为例说明工作原理：IRF4905栅极控制是低电平有效，只有当PWM输出的高电平脉冲触发Q7工作时，主电路通过R13、R14的分压使之导通工作。
IRF4905管其最大峰值参数分别为：Vgs=10V，Vdss=55V，Rds（on）=0.02Ω，Id=74A，符合电路设计要求。主电路中U=24V，所以电路中的电阻R13=R14时，Vgs=R13R13+R14×24V=0.5×24=12V>10V，选择R13=R14的电阻值时，要考虑电路的损耗，当电路导通时，三极管4401的Vce=Vbc+Vbe≈0.2+0.7=0.9V，因此通过R13和R14的压为：U=24-0.9=23.1V要使电路中的功耗低，就应该选择阻值小的电阻，当选择0.5W的电阻时，R13和R14串联，R=R13+R14，所以P=0.5+0.5=1W，因此有：P≥U2RP≥23.12R≥533.61Ω得：R13=R14≥533.61÷2=266.85Ω所以，R13=R14=270Ω，是比较适合电路的最小损耗。逆变桥的其它两组功率放大电路原理也类同。
下桥臂是由三个N沟道的IRF540N功率MOS2FET晶体管组成，其导通时要求控制脚为高电平有效。因此从PWM输出口输出的有效调制脉冲要经过驱动电路才能直接驱动MOSFET管导通，从而使逆变桥工作。
保护电路PIC18F2431驱动芯片内集成有内部故障保护电路，在功能模块外接限流限压保护电路。限流限压保护电路主电路流入电动机转子的电流回馈到负极处接入一个大功率小阻值的取样电阻，阻值为0.1Ω，额定功率为2W，根据电流与功率的计算公式可以算出它能通过最大的电流为：P=I2RI=PR=20.1=20≈4.5A在本设计中设定的过流保护的电流最大为3.2A，因此该取样电阻可保证电路在安全范围内工作。
直流无刷电机的控制直流无刷电动机实际上是由电动机本体、功率管主电路及转子磁钢位置等部分组成的闭环系统。在微机控制电路控制方式中，主要是对无刷直流电动机的换相、转速的控制和电动机的正反转以及电流限制保护进行控制。采用美国微芯公司生产的PIC18FXX31系列单片机来控制直流无刷电动机的原理如所示。PIC18FXX31单片机RB口是PWM调制脉冲的输出口，IC1、IC2和IC3用于测量来自转子磁钢位置传感器的信号HA、HB和HC，RC1是限流保护输入口，内部有比较模块。
结束语本设计以PIC18F2431芯片为核心对无刷直流电机进行控制，经过测试后，能使直流无刷电动机正常地换相，控制其速度和正反转向，同时能较好地实现电路保护，达到了设计的目的和要求。
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