机电一体化高性能直流电机驱动器是否开启新时代
导语:电机控制领域长期以来一直是技术研发的前沿,致力于开发高效、可靠的微电子解决方案。电机控制器旨在实现手动或自动操作(启停、反转、速度调节和过载保护),其核心在于集成电路(IC)的创新应用。汽车行业和工业自动化是该领域最具代表性的应用场景。
直流永磁同步电机
市场上提供多种类型的直流永磁同步电机,其结构决定了控制策略。BLDC(无刷直流)同步无刷电动机采用永磁体围绕固定轴旋转,其转子与定子以相同频率运行,通过电子方式切换,不依赖机械开关。此外,无刷直流电机不需要连接到机械轴即可运行,与有刷直流电动机不同后者需通过反转磁场产生不断改变方向的电流。
在有刷直流電機中,轉子與電刷通過反轉磁場產生持續變化方向的電流量。在無刷電機中,電流量則是由微處理的一組功率晶體管(通常為IGBT)以電子方式獲得。他們駕馭主要問題是在了解發動機位置確切情況下才能知道要操作哪個階段。轉子的相對於定子的位置通常通過霍爾效應傳感器或光學式傳感器來獲取。
BLDC無刷直接應用於那些無法更換部件(如電刷)的地方,因為這些系統是密封設計(例如硬碟)。
MAX14871是一款四橋型BLDC驅動器,用於4.5V至36V之間工作,並採用無泵充能設計,可以減少外部元件並降低供給電壓。
Maxim MAX14871全橋型BLDC驅動器提供了一種低功耗簡單解決方案,以便輕鬆驅動和調控有擦軸線圈馬達。該馬達可以在4.5V-36V之間工作。此驅動器具有極低導通阻抗,有助於降低運行過程中的損耗。此外,它采用無充能泵設計,以減少所需外部元件並降低供給端數量集成的輸入信號允許使用者自定义启动马达当前峰值,并且只需要最小数量的外设组件支持三个不同的当前调整模式:快速衰减、慢速衰减以及25%纹波模式根据25%纹波调节当前简化设计并使调整对马达特性不敏感。
Rhom Semiconductor 的 BD63005AMUV 是一款三相无擦线圈马达驱动器,其额定输入供应为33 V,而输出为2 A(峰值3.5 A)。它从霍尔传感器生成一个驱动信号,并通过输入控制信号来驾驶PWM。此外,该系统可以使用12 V 或 24 V 输入,并具有各种功能和集成保护措施,可用于各种任务。这三款芯片具有非常高效率、高性能DMOS输出,以及内置120度交换逻辑门等功能,使得它们能够实现极佳性能,同时还包括内部限幅、高温断开、过载保护及欠压锁存保护等安全措施,以确保稳定的运作状态。这对于要求高效率标准并且必须将整体功耗降至最小的情况下的家用设备和消费电子产品来说尤其重要,如智能手机、小型笔记本电脑以及其他移动设备,这些都需要最高程度上的能源节省能力。
此外,还有一种名为 BridgeSwitch 的新一代驱动系列,它利用先进FREDFETs技术,在300W以上范围内有效地提升了100个无擦线圈马达驱力的效率达到98.5%左右,而且由于分布热管理架构消除了散热需求,从而显著减轻了系统成本重量负担,使得整个设备更加紧凑又灵活。
总结一下,无擦线圈马达因为其卓越性能被广泛应用于各个方面,其中关键因素包括超级耐久性、高效能以及精细细腻操控能力。而为了实现这些目标,我们已经拥有了一系列先进工具与方法,比如专用的变频交流/交流变频逆变桥 驱动模块,以及专业设计好的处理算法程序,这些都是我们日常生活中的不可或缺伙伴,也正是在他们协同作用下,我们得以享受到快捷便利同时又保持环境友好共生的生活方式。
最后,我想强调的是,无擦线圈马达虽然曾经被认为昂贵,但随着科技发展,现在已变得更加经济实惠,更适合大众消费者的预算范围内。我个人相信,只要继续推进研究与开发,将会出现更多令人惊叹的人类智慧结晶,那时我们的未来一定会更加美好!