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图3-3 IR2103输入输出时序逻辑关系图
此外，还要介绍的是IR2103所具备的产生死区时间功能。如图3-4所示，当HIN和LIN同时从低电平跳变到高电平时，HO和LO并不是在同一个时间往各自相反的方向跳变，而是HO的输出波形要比LO的输出波形窄，从而在两个 波形跳变处产生了时间差DT，这个时间差DT就是死区时间。根据IR3103的 Date sheet，产生的死区时间DT的大致范围是400~650ns，满足MOSFET的开 通或关断时间。由于后续部分的硬件电路设计部分要用到死区时间，所以在先这里简单的介绍一下。
图3-4 死区时间波形图
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3.3无刷直流电机控制器的硬件设计
3.3.1无刷直流电机控制器硬件实现的设计思路
无刷直流电机控制器原理框图如图3-5所示。
从原理框图可以看出，无刷直流电机控制器硬件电路包括直流电源模块、调
速&刹车输入模块、功率驱动模块（即逆变桥驱动电路）、功率输出模块（即逆变桥电路）、智能控制模块（以PIC16F72单片机为核心的电路）。
直流电源模块为经过一系列的变压转换，能输出一系列不同的电压值，为整
机的不同模块提供合适的电压和电流，是整机的动力来源。对电动车用无刷直流电机来说，由于其只能采用电池形式的供电方式，而电池的能来总是越用越少，所以必须定时检测一下电源的电压以确定电池此时的剩余电量，以免使用电池过量造成而缩短电池的使用寿命。
调速和刹车输入模块实现电机的调速输入。其实现方式为输出通过输出电位
器的电压变化来表示此时电机输出速度应做的增减调整，为后面提及的PWM调速提供依据。
图3-5 无刷直流电机控制器原理框图
逆变桥驱动模块接收到智能控制系统提供的换相以及调速信号后，通过一系列的转换，使控制器输出的信号转换成相应的控制逆变桥电路动作的驱动信号，从而达到控制正确控制逆变桥动作的目的。
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逆变桥电路根据逆变桥电路的驱动信号使各个MOSFET做相应的开关动作，为无刷电机提供能量，驱动电机做加速、加速、匀速、制动等一系列动作。
智能控制模块是核心。一方面，控制模块接收来自无刷电机的霍尔传感器发送的位置信号，并经过一系列算法的处理向逆变桥电路输出换相的波形，使电机能正常运转；另一方面，控制模块通过对调速和刹车信号的采集确定电机的预定转速，同时根据实时采集的霍尔位置信号确定预定速度和实际速度的差值，然后采集逆变桥电流，在电机的电流没有超出最大电流的前提下，控制模块通过调节PWM波的占空比以达到速度调节的目的；同时，控制模块还要采集电源电压，确保电源没有工作在欠压状态。 3.3.2 电源电路部分
图3-6 电源电路原理图
电源电路输出三路电压，分别是+48V电压、+13.5V电压和+5V电压。 第一路为电池的电压，输出电压为+48V，主要为逆变器供电，具体连接见功率驱动MOSFET部分。
第二路输出+13.5V电压，主要供给MOSFET作开通电压用，其实现电压转换的原理是通过LM317与R3、R4组合输出电压，转换公式为
错误！未找到引用源。 (3-1)。
通过计算可得，第二路电源电压约为13.5V。由于驱动电路对第二路电源的要求不是很高，基本上在10V到20V时即可控制MOSFET正常开关，所以选择还是比较合适的。LM317的输入和输出电压不能超过60V，所以要在输入端串接R1
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以达到压降的作用在此，R2的作用一方面是争取更多的电流以驱动负载，另一方面则分担了LM317的一部分功耗。
第三路输出+5V电压，由H 7805提供，它一方面要为智能控制系统提供电
源电压，另一方面是作为AD转换的基准电压值，所以对这路电压精度的要求比较搞，一般要让其波动电压范围稳定在4.8~5.2V之间，H-7805芯片能满足这个要求。
3.3.3 输入信号处理部分
3.3.3.1 电源电压检测信号处理部分
图3-7 电压检测电路
R237K5R552K2R241K2V_TESTR217K5+48C38104 电源电压检测信号处理部分如上图 3-7 所示，其基本的实现方式是利用电阻的分压原理使进入A/D转换的电压值能处在5V以内，并且电压值的变化与外部电源电压的变化成正比，从而能很好地监视电源电压的变化。
在右图中，输入单片机A/D转换的电压值为 错误！未找到引用源。 (3-2)
由上式计算可得，错误！未找到引用源。0.08*错误！未找到引用源。，这样A/D模块能识别的最高电压就达到了60V左右，即使有时因电压不稳而产生较大跃变时A/D转换模块也能很快察觉出来。 3.3.3.2 电流检测信号和处理部分
