机电专业出身能驾驭高性能直流电机驱动器的精妙之处也能巧夺天工操控复杂系统的内在结构
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,如启停、反转、速度调节和过载保护。集成电路(IC)代表了这一领域的创新高峰,汽车行业和工业自动化是最典型的应用领域。
直流电机
市场上提供多种类型的直流电动机,因此其控制策略取决于它们的结构。直流永磁同步电机中的定子由两个或多个磁极组成,而转子由连接到机械开关的绕组构成。
缩写BLDC指的是具有永磁体旋转同步无刷直流电动机,其永磁体围绕固定轴旋转,使得转子与定子的频率保持一致。该类别中的切换不是机械进行,而是通过电子方式完成。此外,与有刷直流不同,无刷直流不需要与驱动轴直接接触即可运行。
在有刷直流中,转子和滑块通过改变方向来产生不断变化方向的电流。而在无刷中,通过微处理器的一组功率晶体管(通常为IGBT)以电子方式获得这种变换。了解发动机确切位置至关重要,因为只有这样才能知道要操作哪个阶段。在获取位置方面,可以使用霍尔效应传感器或光学传感器。
由于无法更换部件而且系统密封,如硬盘等,无刷直流驱动应用非常广泛。
MAX14871是一款适用于4.5V至36V范围内有刷交流机会驱动器,它采用无泵充气设计减少了外部元件并降低了供给当前。这款全桥交流机会驱动器提供了一种低功耗简单解决方案,为用户提供了3种不同的流量调节模式:快速衰减、慢速衰减以及25%流量波纹模式,并且它包含集成了流量调节功能,这使得设计更加简化,并且不受特性影响。此外,它还支持25%波纹模式,即使在没有额外输入的情况下也能工作良好。
RHOM半导体公司生产BD63005AMUV三相无刷交流机会驱动器,其最大额定输入压力为33伏特,并具有2安培额定输出当前值以及3.5安培峰值当前值。此外,该设备可以从霍尔传感器生成一个驾驶信号,并根据输入控制信号驅動PWM。此设备还具有各种保护功能,可用于各种用途。在待命状态时,该设备消耗最小1.7毫安当量线路之时最大8.4毫安当量线路之时,最小总输出通道阻抗为0.17欧姆,对于12伏或者24伏供给而言,BD63007MUV总共包括120度逆向逻辑门及省能门等智能功能,以提高性能并降低成本。此外,还有一些故障保护功能如限速(CL)、热断(TSD)、超限过载保护(OCP)、欠压锁存单元防护(UVLO)和超压防护锁存单元防护单元及冰冻锁存单元对应含义如下:
对于家用产品来说,无刷交流机会被广泛应用于消费电子产品中,其中要求高效率标准因此需要更好的技术将整体功率损失降至最低。
为了达到这些目标,一些公司正在开发新的、高效率集成桥式开关系列,这些系列利用高速恢复二极管场晶片FREDFET,在300瓦以上的无擦异步交流机会车辆应用中有效达到了98.5%以上。这意味着这项技术既能够提升能源使用效果,同时也能够显著降低散热需求,从而进一步降低整个系统成本并优化重量分配。