消費(fèi)者希望電池供電產(chǎn)品具有優(yōu)異的可靠性并延長電池使用壽命，如手持電動(dòng)工具、便攜式醫(yī)療設(shè)備或家庭自動(dòng)化產(chǎn)品。隨著這些產(chǎn)品的市場迅速增長，制造商們開始采用新一代鋰離子電池(Li-ion)供電的無刷直流(BLDC)電機(jī)。

無刷直流電機(jī)非常適合于需要高可靠性、高效率和高功率密度的應(yīng)用。由于沒有電刷磨損和更換，無刷直流電機(jī)的可靠性非常高。因此，其預(yù)期壽命顯著高于有刷電機(jī)，從而大大延長產(chǎn)品的使用壽命。

從另一方面看，鋰電池已廣泛應(yīng)用于各種消費(fèi)電子產(chǎn)品，如智能手機(jī)和平板電腦等。鋰電池以其優(yōu)異的能量密度和靜態(tài)電荷損失緩慢的特點(diǎn)，成為用途最廣的電池之一。鋰電池不僅用于消費(fèi)電子產(chǎn)品，而且正在越來越多的應(yīng)用于過去采用鉛酸蓄電池的產(chǎn)品，如高爾夫球車、 電動(dòng)割草機(jī)等。

新型鋰電池供電的無刷電機(jī)工作時(shí)間長，產(chǎn)品可靠性更高，從而促進(jìn)了電池供電的電動(dòng)產(chǎn)品市場的發(fā)展。許多產(chǎn)品正在進(jìn)行這種新電池的升級(jí)，包括手鉆、鏈鋸、鼓風(fēng)機(jī)等電池供電工具，以及小型電動(dòng)車輛(電動(dòng)自行車和輪椅)和不間斷電源等。

這些新產(chǎn)品還需要更新驅(qū)動(dòng)MOSFET的橋式驅(qū)動(dòng)器，以利用各種功能，同時(shí)減少其配合集成式的BLDC電動(dòng)機(jī)與鋰電池產(chǎn)生的問題。特別是，新型橋式驅(qū)動(dòng)器提供的創(chuàng)新安全功能，可防止電機(jī)負(fù)載再生減速期間電池充電失控導(dǎo)致鋰離子電池?fù)p傷和損壞，進(jìn)一步延長電池以及多節(jié)鋰電池供電產(chǎn)品的使用壽命。

升級(jí)到鋰離子電池和無刷直流電機(jī)

鋰離子電池的高能量密度是優(yōu)于其他電池技術(shù)(如鎘鎳、鎳氫或鉛酸電池)的一個(gè)主要優(yōu)勢。通常情況下，鋰電池能量密度是其它電池技術(shù)的兩到三倍。能量密度高可以減小電池組尺寸，減輕手持電動(dòng)工具的重量并進(jìn)一步小型化。此外，在不增加原有電池組尺寸或重量的情況下，可以延長電動(dòng)自行車或輪椅等的工作時(shí)間。

不過，高能量密度的鋰電池并非沒有應(yīng)用方面的問題。鋰電池不是我們通常對(duì)電池理解意義上的電壓源。鋰電池內(nèi)部電感相當(dāng)高(100-500nH)，導(dǎo)致采用PWM技術(shù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)產(chǎn)生明顯的紋波電壓。簡單的解決辦法是在MOSFET橋間增加足夠電容，但由于受到空間、成本的限制，無法采用這種方法。

除空間有限外，PCB結(jié)構(gòu)約束也是許多使用電池供電的手持電動(dòng)工具的主要問題。在一些應(yīng)用中，橋臂間跨接很小的電容也會(huì)使橋路產(chǎn)生嚴(yán)重的電壓紋波。以18-20V的鋰電池為例，大負(fù)載條件下，采用最小限度容量橋接電容的鋰電池谷值電壓可能低至5V，峰值電壓則高達(dá)36V。另一個(gè)考慮因素是過載期間的工作條件，如轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)，這種情況下，電池電壓會(huì)下降到非常低的值。這些例子中，要求控制器(而不是驅(qū)動(dòng)器)能夠決定如何對(duì)這些極端工作條件做出反應(yīng)。

采用BLDC電機(jī)有多個(gè)理由。BLDC電機(jī)最大轉(zhuǎn)速(RPM)主要受轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)限制，而有刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速主要受電刷本身的限制。大部分應(yīng)用采用減小傳動(dòng)比的方法，將電機(jī)轉(zhuǎn)速降低到應(yīng)用所需的轉(zhuǎn)速。由于無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速要比有刷電機(jī)快很多倍，因此通過相應(yīng)調(diào)整傳動(dòng)比，物理尺寸比較小的無刷直流電機(jī)可以產(chǎn)生同樣的轉(zhuǎn)速和作用扭矩。無刷直流電機(jī)的另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是消除了電刷磨損及其產(chǎn)生的嚴(yán)重電磁干擾(EMI)。在延長工作時(shí)間方面，無刷直流電機(jī)的明顯優(yōu)勢是效率高，一般優(yōu)于同類有刷直流電機(jī)150%以上。