直流无刷电机从结构上，比直流有刷电机少了电刷和换向器，所以内部结构无法自己完成换相的操作，因此就需要外部驱动信号进行换向。

直流无刷的内部结构如下，由定子和转子构成，定子是电枢绕组，通常有三组线U、V、W；转子是永磁体。

对电枢绕组施加适当大小的电流，线圈将产生一个磁场，该磁场将吸引转子的永磁体。一个接一个地激活每个线圈，这样可以产生一个旋转的磁场，由于永磁体和电磁体之间的力相互作用，转子将在旋转的磁场作用下继续旋转。

初步了解了内部的结构和通电机制之后，我们就需要产生相应的驱动信号去产生旋转的磁场，带动转子转动。

通常我们会在MCU中会固化一段代码，这段代码可以产生驱动信号，然后驱动信号通过IPM间接驱动六个功率开关元器件（这里可以是MOSFET），从而产生旋转的磁场。

电机模型可以等效成三个星型连接的电感，所以我们需要做的工作就是如何去产生驱动信号。

这里其实是一种两两通电的方式。如果我们将 A 相上拉至高电平，然后在另一侧将 B 相接地，则电流将从 VCC 流过A 相，中性点和 B 相，最终流向地。

因此，只需一个电流，我们就可以产生了四个不同的磁极，从而导致转子移动。

其实电机内部一般可以等效成一个星型的连接方式，A，B，C三相的中性点连接在一起，外部通过MOSFET或者IGBT组成功率开关元器件，进行控制。

首先规定一下驱动电路的相应符号：

使用SW1和SW2作为一个上下管驱动U，或者是a；

使用SW3和SW4作为一个上下管驱动V，或者是b；

使用SW5和SW6作为一个上下管驱动W，或者是c；

然后我们在这里规定：上管打开标记为+，下管打开标记为-，上下管都不开标记为0。最终让转子朝一个方向旋转的驱动时序应该是这样的：

1、a+，b-，c0

2、b+，b0，c-

3、a0，b+，c-

4、a-，b+，c0

5、a0，b0，c+

6、a0，b-，c+

驱动的六步方波时序正确之后，基本可以实现对无刷直流电机的开环控制驱动了。对于每一相都是六步的驱动时序，然后两相之间的相位相差120°。例如A相的六步相序需要比B相超前120°，B相需要比C相超前120°。

实现开环运行之后，就要进行闭环控制了，首先有一点需要说明的是，前面的六步PWM时序，并没有根据转子的实际位置进行磁场的切换，所以可能出现的情况，就是失步，这个有点类似步进电机。结果就是实际磁场旋转的速度可能远快于转子旋转的速度，导致磁场的旋转速度和转子不同步，所以就造成了失步。如果这里引入转子的位置反馈量，就可以完美的解决这个问题，所以通常会加入霍尔传感器来检测实际的转子位置。

转子处于不同位置的时候霍尔传感器会产生相应的信号，并且还可以根据霍尔信号计算转速，作为后面速度闭环的反馈值。

一般来说增加了霍尔传感器，在成本和电机的结构复杂程度上都会大大增加，所以这里可以通过检测每一相的反电动势（Back EMF)，来进行位置的估算以及速度的计算。无刷直流电机的反电动势是梯形反电动势。

无感应器方波的驱动方式难点在于启动和过零点的检测上，通常启动可以使用三段式启动的方式，即转子预定位，开环强拖，开环切闭环，这三个过程。另外还可以进行高频注入的方式确定转子的初始位置，然后直接进行启动，在过零点的检测和换相存在一定的难度。

那么以上就是有关无刷直流电机的换向原理介绍，希望可以对您有益~