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适用于家电、游戏机、计算设备和汽车的电机驱动方案

来源:yabo亚博登录   发布时间:2021-12-17 19:38nbsp;  点击量:

本文摘要:安森美半导体在电机驱动器领域有多达25年经证实的领先地位,自2010年以来卖出了20多亿片电机驱动器,是全球BLDC加热风机和全球红家电电机驱动器方案的领袖,享有Q、直流和无刷直流(BLDC)电机驱动器的最宽阔的产品阵容,在购产品约400多款,并持续改良以构建零缺陷和合乎大大发展的ISO标准。

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安森美半导体在电机驱动器领域有多达25年经证实的领先地位,自2010年以来卖出了20多亿片电机驱动器,是全球BLDC加热风机和全球红家电电机驱动器方案的领袖,享有Q、直流和无刷直流(BLDC)电机驱动器的最宽阔的产品阵容,在购产品约400多款,并持续改良以构建零缺陷和合乎大大发展的ISO标准。安森美半导体利用技术专长,致力于使电机驱动器方案获取更加小尺寸、更高能效和更高系统可靠性,如通过构建的方案、单电源运营、内置系统维护、小PCB等构建更加小标记,通过较低导通电阻/饱和状态电压、实时整流、硬脉宽调制(PWM)电源、低功耗等构建更高能效,通过内置过温、欠压、过压、过流、穿透等系统维护和长工作电压范围构建更高系统可靠性。电机及其驱动器的基础知识电机分成交流电机和直流电机两大类,其中直流电机市场潜力极大,全球目标市场容量(SAM)多达10亿美元,主要有Q、有刷和无刷等类别。

Q电机易于控制方位,需要对系统,掌控信号可以是非常简单的PWM脉冲串,更容易模块到MCU,但能效较低,有比较低的噪声、震动和电磁干扰(EMI)等问题,一般来说通过微步数字通信解决这些缺点;直流有刷电机更容易驱动,可通过PWM掌控驱动速度,成本低,能效低,但更容易磨损,使用寿命较短,不会产生电刷火花和相当严重的EMI等问题,无法高速驱动;BLDC比较有更加多的优势,因为无电刷,转子结构非常简单和强固,所以噪声较低,无磨损,使用寿命宽,可靠性低,且可高速运转,但必须简单的驱动电路,成本比较较高。按集成度的有所不同,有3种电机驱动器方案:系统单芯片(SoC)方案、构建的掌控方案(ICS)和门极驱动器方案。

SoC方案将DC-DC、门近于驱动器、控制器、逆变器及对系统/维护等构建到单个芯片上,集成度低,合适空间有限的应用于,非常简单易懂;ICS方案相对于SoC方案,没构建逆变器,因而可通过外部MOSFET反对长范围的功率,限于于功率较小的应用于,灵活性较高;门近于驱动器方案则只构建DC-DC、门近于驱动器和对系统/维护,因为控制器和功率器件都在外部,所以具备最低的灵活性度。标准的BLDC方案安森美半导体的BLDC电机驱动器方案已普遍应用于计算机、服务器、电动工具、打印机、冰箱、微波炉和汽车等应用于。如图1右图,根据输入电流和电压范围的有所不同,我们标示出有了有所不同的BLDC电机驱动器方案更加合适的应用于。

  图1:安森美半导体广博的BLDC电机驱动器方案阵容更高能效、更加低噪声:单霍尔180度系列BLDC电机驱动器能效标准在大大提升,同时消费者还期望产品能更加稳定、低噪声的工作。为协助设计人员解决问题这些挑战,安森美半导体发售3款180°正弦波驱动3互为BLDC电机的器件:LV8811、LV8813和LV8814(如图2右图),限于于家电如冰箱的风扇风扇,游戏机和计算出来设备,这3款器件可由单个霍尔传感器掌控,减少系统成本,导通电阻较低至0.5?,落后角更容易调整,获取PWM硬电源和实时整流,因而可实现更高能效。在系统可靠性方面,此3款器件融合过流、过压、欠压和过温等维护功能,还包括瞄准转子维护和自动完全恢复机制,集成度低,修改电机控制电路设计,增加噪声和振动,软启动和变频器功能保证持续的工作稳定性。此外,这3款器件高度灵活性,可通过一个直流电力或PWM输出展开速度掌控,还可原作大于PWM频率,需要软件因而省却软件开发时间。

  图2:单霍尔180度BLDC电机驱动器框图及PCB外形图1.LV8811、LV8813和LV8814可符合设计应用于的有所不同市场需求LV8811、LV8813和LV8814的仅次于电源电压、仅次于输入电流、REG插槽和HB插槽的仅次于输入电流都是完全相同的,VCC工作电压范围分别为3.6V至16V、6V至16V,和3.6V至16V,高压变频器阈值分别为2.5V、3.8V和2.5V。设计人员可根据有所不同的应用于市场需求,自由选择合适的型号。

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这3款器件仅次于的有所不同在于频率:LV8811的启动比较较简单,其脉长变化更为光滑,频率从6%到5%,再行到20%,最后到15%,可增加启动时的震动;LV8813和LV8814的启动PWM频率则原作为从50%到25%,有助获取启动时较小的扭矩。LV8811和LV8813使用构建风扇盘的TSSOP20PCB,LV8814使用并未构建风扇盘的SSOP20PCB。

2.单霍尔方案的启动过程首先,电机通过调整操作者模式寻找一个相同的方位,以增加由于倚赖启动方位的启动故障。如果霍尔IC检测到调整过程中的变化,不会缩短调整操作者,然后在已完成调整过程后立刻继续执行180度驱动。

如图3右图,首先通过霍尔IC检测转子的极性(N或S),然后根据检测结果转入目标方位,随后明确提出转矩,开始旋转,通过检测开关时间,最后开始正弦波驱动。  图3:从单个霍尔IC中的信息,分解一组A至C和D至F的方位。


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