日本东芝半导体十几年前开始开发低成本正弦波控制器和驱动器专用芯片，其系列产品见表14-3。这些专用芯片主要适应一些家用电器低噪声、低振动要求，可使用于空调的室外和室内风机、厨房风扇、按摩器、热水器、洗碗机泵等无刷直流电动机的控制驱动。其中有两种芯片是驱动器，只需一个芯片和少量外围元件即可方便地直接驱动无刷电机。

表14-3 东芝半导体的正弦波控制器驱动器系列

这些TOSHIBA的三相无刷直流电动机正弦波控制专用芯片，使用三个霍尔位置传感器，按方波方式启动后，产生三相正弦波PWM电压信号。外接功率驱动级，可实现无刷直流电动机正弦波方式驱动，使无刷直流电动机运行低振动低噪声。

特点

1）正弦波PWM控制；

2）内建的三角波发生器；

3）内建的超前角设置功能（0°～58°内32等份）；

4）内建的死区时间设置功能；

5）支持自举电路；

6）过电流保护；

7）内建的参考电压调整器。

这些专用芯片主要工作原理相同，简介如下：

专用芯片主要由位置传感器检测、正弦波PWM发生、死区时间产生和保护等几部分电路组成。芯片的输入信号来自三个开关型霍尔传感器和上位机MCU指令，输出则是六个正弦波PWM信号，用于外接功率级以驱动无刷直流电动机。

起动时，电动机基于霍尔位置传感信号以方波方式（120°导通）起动。当位置信号达到5Hz或更高后，转子位置已与芯片内部位置信号同步，正弦调制波产生。然后，调制波和三角波比较产生正弦波PWM信号，电动机切换为按正弦波PWM（180°导通）方式驱动。这里的调制波波形与上节所述的端电压波形相同。(www.daowen.com)

调制波信号是利用霍尔位置信号由在内部产生的。然后，调制波与三角波相比较，产生正弦波PWM输出信号U、V、W、X、Y、Z。同时，电压指令信号Ve控制调制波的调制比。它来自上位MCU。在方波（120°导通）方式驱动时，电压指令信号Ve控制输出信号U、V、W的占空比。参见图14-5。

图14-5 正弦波PWM信号的产生

从三个霍尔信号获得对应于电角度60°的时间T在计数器计数。此被计数的时间T用作为调制波的下一个60°相角的数据。调制波在60°相角内有32个数据。一个数据的时间宽度t是先前的调制波60°相角的时间宽度的1/32。调制波按这个时间宽度t一步步向前移动，生成60°相角内整个调制波。

图14-6给出三个霍尔信号HU、HV、HW和调制波SU、SV、SW的关系。由图可见，HU上升边缘作为每个电气周期（360°）的起点，调制波（1）′的数据是以从HU上升边缘到HW下降边缘时间（1）的1/32时间宽度一步步向前移动产生。调制波（2）′的数据是以从HW下降边缘到HV上升边缘时间（2）的1/32时间宽度一步步向前移动产生。如此类推。

如果调制波的第32个数据末了，下一个位置信号的边缘还未出现，则此第32个数据维持直至下一个位置信号的边缘出现为止。

相位匹配：调制波在每个电气周期（360°）重置（Reset）一次，使之与位置信号起点（HU上升边缘）同步。因此，如果速度有变化，或位置信号不准时，调制波在每次重置时将出现不连续。

在图14-7正弦波驱动PWM波形图，给出调制波信号与三角波比较产生的正弦波PWM信号、输出的相电压和线电压PWM的波形图。三相线电压呈现出完整的正弦波PWM的波形。

图14-6 霍尔信号和调制波信号

图14-7 正弦波驱动的PWM波形图

正弦波控制可以采用超前角控制。在这些专用芯片，超前角能在0～58°范围内进行设置。内部5位A/D转换将0～58°均分为32份，利用来自LA引脚的模拟输入电压（0～5V）进行超前角的设置：0V对应于0°，5V对应于58°。

TB6581HG和TB6585FG一样是一个高电压PWM无刷直流电动机正弦波驱动器。TB6581HG芯片将TB6551F/FG正弦波控制器和在TPD4103AK高电压驱动器集成在一个封装内。它利用来自微控制器速度控制模拟信号实现无刷直流电机速度调节。TB6585FG的工作电压范围4.5～42V，输出电流1.8A（最大），1.2A（典型值），输出导通电阻0.7Ω（典型值）。TB6581HG的电机电源工作电压范围50～400V，输出电流1A（最大）。