无刷电机的驱动MOSFET

 

当无叶风扇送出柔风时，内部13万转无刷电机正被MOSFET精准驱动；扫地机钻进7cm缝隙，7组电机协同完成毫米级贴边清扫；电动牙刷以31,000次/分钟振动清洁齿缝，筋膜枪在50μs内响应力度调节，而高空作业无人机正用高压水刷洗摩天幕墙——这些看似平常的设备，背后都藏着无刷电机+电子驱动的精密控制系统。

 

一、电机驱动的技术内核：从机械换向到电子革命

 

 

机械换向时代—有刷电机

传统有刷电机依赖碳刷与换向器的物理接触传导电流。当电流通过碳刷滑入旋转的换向片，线圈磁场与永磁体相互作用产生转矩。但电火花带来电磁干扰，机械磨损更需定期更换碳刷。优势在于结构简单、启动转矩大，至今仍用于车窗升降、儿童玩具车等场景。

电子换向时代—无刷电机

现代无刷电机颠覆了能量转换逻辑——永磁体变转子，线圈成定子。通过霍尔传感器感知转子位置，驱动电路精准切换三相电流方向。

电机应用场景

         常用场景电机类型选择

 

场景需求	推荐类型	典型案例
低成本/简单控制	有刷电机	玩具车、电动窗帘、廉价电钻
高精度/长寿命	无刷电机	无人机、机器人关节、硬盘主轴
瞬时大扭矩启动	有刷电机	汽车启动电机（500A峰值电流）
高速持续运行	无刷电机	吸尘器（10万转/分）、牙科手机
强电磁干扰敏感环境	无刷电机	核磁共振仪、航天设备

 

二、无刷电机驱动 N+P型合封MOS应用原理框图

上海雷卯EMC小哥列出无刷电机框图如上。无刷电机系统主要由MCU, DRIVER和功率开关管（MOS）组成，其中功率开关管是三颗N+P型合封MOS管（Q1，Q2和Q3)，控制直流电机的方向和转速。采用N+P型合封MOS管相比于适用六颗NMOS管的系统，驱动简单，电路尺寸更小，性能稳定，成本低。

N+P型MOS应用 - PCBA
 

合封N+P型MOS 极大节省了板面空间。

 

 

三、N+P型MOS介绍

 

N+P型（Complementary）MOSFET产品，是以高、低边配置将N沟道与P沟道 MOSFET集成至单个封装中，极大程度上优化了产品封装结构。该类Complementary MOSFET产品不仅能够提高设计人员的设计效率，同时也能优化系统结构，提供成本更低且更加可靠的解决方案。
该类产品广泛应用于DC-DC转换、电机控制以及电池管理系统等

上海雷卯N+P型合封MOS主要封装有以下几种：
N+P型MOSFET产品封装外形主要有：SOT23-6L、PDFN3.3*3.3、PDFN5*6、SOP-8、TO-252-4L等紧凑型封装形式。

列出部分上海雷卯N+P合封MOS 型号用于无刷电机

Leiditech PartNumber	Package	N/P	Vdss Max(V)	ID(A)        25℃	VGS(V)	Pd(W)	VGS(th) Typ	Ron(10V) (mΩ)Typ	Ron(10V) (mΩ)Max	Ron(4.5V) (mΩ)Typ	Ron(4.5V) (mΩ)Max
LM3D40NP02	PDFN3X3	N+P	20/-20	40/-30	10	20/20	0.68/-0.6	5.3/10.5	6.5/13	7.0/13.5	8.5/17
LM5D70NP02	PDFN5X6	N+P	20/-20	70/-65	10	46/46	0.68/-0.6	3.7/5.5	4.5/6.5	4.5/6.7	6.0/7.5
LM5D40NP06	PDFN5X6	N+P	60/-60	40/-40	20	80/85	1.55/-1.8	17/19	21/24	19/25	26/32
LM4606	SOP-8	N+P	30/-30	7/-6	20	2.0/2.0	1.6/-1.5	13/30	21/40	21/42	33/60
LM8S10NP04	SOP-8	N+P	40/-40	10/-8.0	20	2.0/2.0	1.6/-1.6	11/22	13/26	13/28	18/35
LMAK68NP04	TO-252-4	N+P	40/-40	68/-47	20	54/54	1.5/-1.6	4.5/12	5.5/17	6.5/18	8/26
LMAK16NP06	TO-252-4	N+P	60/-60	16/-16	20	30/32	1.6/-1.65	33/60	45/75	38/75	55/100

     若您在无刷电机设计中需要MOS管选型支持，欢迎联系上海雷卯技术团队或销售人员，我们将为您提供专业选型建议。
     Leiditech雷卯电子致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD，TVS，TSS，GDT，MOV，MOSFET，Zener，电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。