案例：电动自行车控制系统。
电动自行车的发明和使用对解决燃油车造成的严重环境污染和缓解日益突出的能源危机问题有一定的现实意义。本案例对电动自行车的无刷直流电机控制系统进行设计。无刷直流电机控制系统集电机、逆变电路、检测元件、控制软件和硬件于一体，具有高可靠、高效率、寿命长、调速方便等优点，在电动调速领域有着广泛的应用。
根据无刷直流电机的控制原理，进行无刷直流电机驱动电路设计。
在本控制系统中采用mosfet组成的逆变器变换电路。半桥逆变器的控制比较复杂，需要六组控制信号，电机三相绕组的工作也相对独立，必须对三相电流分别控制。而全桥逆变器的控制比较简单，只需三组独立控制信号，且任一时刻导通的两相电流相等，只要对其中一相电流进行控制，另外一相电流也得到了控制。
因此本设计采用全桥逆变电路来控制各相位的导通。
本设计中逆变器上下桥臂都采用n沟道mosfet管，如图1所示。p型mosfet管由于工艺的原因，参数一致性较差，**较贵，而且其内阻比n沟道的mosfet管大，损耗也大。因此，当前的无刷控制器一般都采用两个n沟道mosfet管组成逆变器的一相。
当功率mosfet管用作开关，被驱动饱和导通，即在它的两极之间压降最低时，其栅极驱动要求可概括如下：
1) 栅极电压一定要比漏极电压高10~15v，用作高压侧开关时其栅极电压必定高于干线电压，常常可能是系统中的最高电压。
2) 栅极电压从逻辑上看必须是可控的，它通常以地为参考点。
3) 栅极驱动电路吸收的功率不会显著地影响总效率。
本系统中功率mosfet的漏极电压为36v，本系统的最高电源电压也为36v。为满足栅极高于漏极10v~15v的要求，需要采用升压电路。
驱动电路设计：
如图1所示，由于受到匹配电压的限制，顶端驱动电路无法直接与ttl器件匹配，因此在电路中通过lm339用来间接匹配电压，匹配后的lm339输出端(当某相顶端驱动电路有效时，场效应器件vf1(或vf3,v f5)的栅极电压不低于46v，才能保证场效应管的充分导通。导通后，x1(或x2, x3电压与电池电压相同)。由于mosfet管的栅极绝缘栅易被击穿破坏，因此栅源间电压不得超过正负20v。
栅源间并联电阻或齐纳二极管，以防止栅源间电压过大。本设计中，顶端驱动电路中的15v稳压二极管dz2, dz4和dz6为保护二极管。漏源间也要加保护电路以防止开关过程中因电压的突变而产生漏极尖峰电压损坏管子，可用齐纳二极管籍位。
当电机意外突然停转时，电机绕组产生瞬间的反向高压可能会损坏功率管，所以在直流母线上并联一只耐高压电容，意外停机时，母线上产生的瞬间高压会由于电容两端电压不能突变而得到抑制。
底端电压驱动电路采用ne555内部推挽电路，利用单片机产生的pwm信号调制底端驱动信号，调制后的信号通过电阻藕合至底端驱动场效应管栅极，控制场效应管导通状态。因为底端驱动电路中ne555功耗较大，因此需要为u8, u9和u10配上祸合电容c37, c39和c43。底端电压驱动电路中r22,r30,r38为串联栅电阻，是场效应管底端驱动保护电路，可消去由mosfet电容和栅一源电路在任何串联绕组感应而生的高频振荡。
以a相为例，顶端驱动，当lm339的2口输出为低时，12脚正端接地，使得ql基极电压为22v>ql开通，电流流过r19，电流方向为左正右负(从而保证ql开通时q2关断)，vf1栅极电压为50v左右，源极电压为36v左右，vf1开通；当lm339的2口输出为高时，ql关断，这时vf1截止。q2与r18, r19, c26组成有源滤波器。底端驱动，当经过逻辑。
保护的a相底端控制信号abtm输入为1时，经过底端驱动电路产生12v有效信号，使得。
vf2导通。同时，单片机输出的pwm信号送到ne555的rst端，对底端控制信号进行调制。
图1 mosfet驱动逆变电路。
电源电路。驱动电路的电源部分包含两部分电路：一部分是将电池电源36v，通过三端稳压器lm7915产生相对电源电压的-15v电压，即36v-15v=21v ，用于倍压电路产生高驱动电压；另一部分是通过三端稳压器lm7812产生的+12v电压，用于顶端驱动匹配和底端驱动电路。
如图2所示，电源电路中，根据各个部分的电流，合理的选择分流电阻**r14和**r45的阻值和功率，减小直接流过三端稳压器件的电流，降低其发热量，提高电路稳定性。
图2 +21v和+12v电源电路。
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