高性能直流电机驱动器既有刷电机的传统又无刷电机的先进
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、节能的微电子解决方案。电机控制集成电路(IC)的应用尤为重要,尤其是在汽车行业和工业自动化领域。这些IC不仅提升了系统性能,还减少了成本和体积。
直流永磁电机与无刷直流电机
市场上提供多种类型的电动机,因此,控制策略取决于它们的结构。直流永磁电机会有两个或多个磁极组成,其转子则由连接到机械开关的绕组构成。而无刷直流同步永磁异步调速器拥有固定在轴上的永久磁体,这些永久磁体围绕着定子的中心旋转。当转子和定子以相同频率旋转时,它们之间没有切换,而是通过电子方式实现反向切换。这使得它不同于需要连接至轴心并通过机械方式进行反向切换的有刷直流电动机。
在有刷直流电动机中,由于存在接触点,每次启动都需要确保正确位置,以便产生所需方向的人工变量流量。而无刷直流同步驱动器使用霍尔传感器或光学传感器来确定转子的位置,并且能够准确地知道何时应该打开或关闭功率晶体管,从而生成所需方向的人工变量流量。
BLDC 的典型应用包括那些无法更改部件(如刃片)的设备,因为它们通常具有密封设计,如硬盘等。在这些密封环境中,不需要维护即可保持运行状态,无疑提高了系统可靠性和寿命。
MAX14871 是一种全桥直接驱动器,可以简单有效地驱动并控制带有刃片的交流伺服马达。该马达可以工作在 4.5V 至 36V 电压范围内。此外,该驱动器具有低导通阻特性,可降低耗散过程中的功耗,并采用无泵充放電设计以减少外部元件并降低输入当前。这款芯片还包括三种不同的当前调整模式:快速衰减、慢速衰减以及25%纹波模式,以简化设计并使之对应任何特定的马达行为不敏感。
Rohm Semiconductor 的 BD63005AMUV 是一款三相异步调速恒速马达驱动器,它支持33V 定额供货伏特及2A 定额输出安培(峰值3.5A)。这款芯片从霍尔传感器产生一个信号,并通过输入信号来执行PWM 控制。此外,该芯片可以用12V 或24V 来供给功率,可以用于各种需求场景。此外,该产品还有其他保护功能,如限幅保护(CL)、热关断(TSD)、过载保护(OCP)、欠压锁定(UVLO)、过压锁定(OVLO) 和锁死保护(MLP),适用于各种需求场景。
由于家用设备和消费电子产品对效率要求较高,无刷交流馬達 (BLDC) 在这些应用中非常受欢迎。在这里,为了实现最高效能标准,我们必须将整体损耗降至最小,从而采用先进技术,比如使用高速恢复二极管场晶体管(FREDFETs)系列作为高端及低端桥式开关系列,在300W以上BLDC 馬達駆動應用中达到98.5%以上效率。这不仅提高了系统性能,还缩短了散热距离架构,使得整个系统成本更低,更轻便,同时也增强了一些分布热面积架构消除对于散热板依赖性的能力,从而进一步优化了整个系统配置。