0x00 前置知识
- 什么是PWM？
答：PWM是脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation）的缩写。PWM通过改变脉冲的宽度来控制输出信号的占空比，从而实现对模拟信号的控制。其本质就是占空比可调的方波。两个关键参数——__频率、占空比__。频率即1s内有多少个脉冲，占空比即每个脉冲内高电平的持续时间百分比。可以使用这种方式利用数字信号模拟出模拟信号。如下图所示。
0x01、驱动结构
基本结构如下图所示：
0x02、驱动原理
基本原理
星型连接的三组线圈通过6个mos管控制通断，当不同mos管导通时，产生不同的磁场，利用磁场控制中间的永磁体转子转动。不同的通断控制一共有6种组合，如下图所示。
原理上只需要打开两个mos管导通两个线圈即可产生磁场使转子旋转，但是这种控制方式提供的扭矩不够大，于是同时导通三个线圈，最终合成磁场方向如上图种的转子指向V1~V6。
进阶问题
- 如何能够让磁体转到任意位置，而不是V1~V6一共6个方向？
答：假设磁体需要停留在V1和V2中间位置。考虑一种情况——导通对应MOS管使磁体先处于V1位置，此时调整磁场，使得合成磁场方向指向V2，此时转子会向V2方向旋转，待其旋转过中间位置后，再调整磁场指向V1，由于惯性，磁体会继续向V2方向减速旋转，减速至0后向V1方向开始加速旋转，再过中间位置后，再调整磁场指向V2……。根据前面的分析，理论上，磁体会在中间位置来回转动，但当磁场切换频率足够快时，便可以使磁体处于V1和V2的中间位置转速为0。故只需要在一定的时间周期内，保证两个磁场方向占比为50%时，便等效为一个指向中间的磁场。如下图所示。
同理，通过调整一个时间周期内两个方向磁场所占据的比例，就可以合成出新的方向的固定磁场，如下图所示。
- MOS管只能控制通断，线圈内电流大小固定，如何控制磁场强度？
答：线圈中产生磁场的前提是线圈中有电流流过，当只有上面或下面三个MOS管导通时，无电流，此时不产生磁场，规定其状态为V7。如下图所示。
根据前面的分析，一定时间周期内不同方向磁场的占比可以改变最终合成磁场的方向，同理，当一定时间周期内磁场持续时间占比为0%时，磁场强度为0%，占比时间为100%时，磁场强度为100%。容易想到，在一定时间周期内加入V7状态，并等比例改变原有磁场持续时间，根据V7时间占比不同，可以获得不同的磁场强度。如下图所示。