直流無刷電機換向方法：霍爾效應傳感器、編碼器或旋轉變壓器
直流無刷電機（簡稱 BLDC電機）是一種采用直流電源并通過外部電機控制器控制實現電子換向的電機。
在深入探索 BLDC電機反饋選項之前，先了解為什么需要它們至關重要。BLDC電機可配置為單相、兩相和三相；其中最常用的配置為三相。相數與定子繞組數相匹配，而轉子磁極數根據應用需求的不同可以是任意數量。 因為 BLDC 電機的轉子受旋轉的定子磁極影響，所以須追蹤定子磁極位置，以有效驅動三個電機相。 為此，需使用電機控制器在三個電機相上生成六步換向模式。 這六步（或換向相）移動電磁場，進而使轉子永磁體移動電機軸。
通過采用這種標準直流無刷電機換向序列，無刷電機控制器即可利用高頻率脈寬調制 (PWM) 信號，有效降低電機承受的平均電壓，從而改變電機速度。 除此之外，這種設置通過讓一個電壓源用于各種各樣的電機，大大提升了設計靈活性，即使直流電壓源大大高出電機額定電壓的情況也不例外。 為了讓此系統(tǒng)保持相對于有刷技術的效率優(yōu)勢，在直流無刷電機和控制器之間需要安裝非常嚴格的控制回路。 反饋技術的重要性就體現在這里；控制器要能保持對電機的精確控制，它必須始終掌握定子相對于轉子的確切位置。預期和實際位置出現任何非對準或相移可能會導致意想不到的情況及性能下降。針對直流無刷電機換向可采用許多方式來實現這種反饋，不過最常見的方式是使用霍爾效應傳感器、編碼器或旋轉變壓器。另外，某些應用也會依靠無傳感器換向技術來實現反饋。
位置反饋
自直流無刷電機誕生以來，霍爾效應傳感器一直是實現換向反饋的主力。 因三相控制僅需要三個傳感器且單位成本較低，所以單純從BOM成本角度來看，它們往往是實現換向最經濟的選擇。電機定子中嵌入了檢測轉子位置的霍爾效應傳感器，這樣就可以切換三相電橋中的晶體管來驅動電機。三個霍爾效應傳感器輸出一般標記為 U、V 和 W 通道。 雖然霍爾效應傳感器能夠有效解決 BLDC 電機換向問題，但它們僅僅滿足了 BLDC 系統(tǒng)一半所需。
雖然霍爾效應傳感器能使控制器驅動直流無刷電機，但遺憾的是，其控制僅限于速度和方向。 在三相電機中，霍爾效應傳感器只能在每個電循環(huán)內提供角度位置。 隨著磁極對數量的增加，每次機械轉動的電循環(huán)數量也增加，而且隨著 BLDC 的使用變得更加普及，對精確位置傳感的需求也由此增加。 為確保解決方案穩(wěn)健且完整，BLDC 系統(tǒng)應提供實時位置信息，從而使得控制器不僅可以追蹤速度和方向，還可以追蹤行程距離和角度位置。
為滿足對更嚴格位置信息的需求，常用的解決方案是向直流無刷電機添加增量式旋轉編碼器。 通常，除霍爾效應傳感器之外，還會在相同的控制反饋回路系統(tǒng)中添加增量編碼器。 其中霍爾效應傳感器用于電機換向，而編碼器則用于更加精確地追蹤位置、旋轉、速度和方向。 由于霍爾效應傳感器僅在每個霍爾狀態(tài)變化時提供新的位置信息，所以其精度只達到每一電力循環(huán)六個狀態(tài)；而對雙極電機而言，僅為每一機械循環(huán)六個狀態(tài)。 與能提供分辨率以數千 PPR（每轉脈沖數）計的增量編碼器（可解碼為狀態(tài)變化次數的四倍）相比，兩者均需的必要性就顯而易見了。
