無刷驅動器減少霍爾傳感器故障
來源:深圳市鑫海文科技有限公司|發布時間:2019-07-08 20:51
無刷直流(BLDC)電機正迅速成為應用苛刻的高可靠性,高效率,和高功率與體積比的自然選擇。這些電機在很寬的速度范圍內提供大量的扭矩,并且與有刷電機具有相似的扭矩和速度性能曲線特性(盡管有刷電機從靜止狀態提供更大的扭矩)。
無刷直流電機由于消除了傳統直流電機中用于換向的電刷而具有顯著的可靠性。刷子磨損,降低了電機的性能,最終必須更換。相反,在額定參數范圍內運行時,無刷直流電機的預期壽命可超過10,000小時或更長。與傳統裝置相比,這種壽命以及隨后的維護和備件成本的降低可以抵消電機的較高初始成本。
無刷直流電機正在進入最具成本意識的應用領域。例如,在汽車領域,無刷直流電機的使用正在飆升。汽車制造商尤其被電機在機械工作中轉換電能的效率所吸引,這有助于降低對車輛電力系統的需求(圖1)。根據IMS研究分析,到2018年,6億只無刷直流電機將用于內燃機驅動的輕型車輛,而2011年則為2億只。(無刷直流電機的大型版本在電動和混合動力汽車中已經很普遍。)
圖:無刷直流電機,如用于水泵的這種裝置,正在取代汽車應用中的傳統電機
這種對無刷直流電機的興趣促使芯片供應商為該單元的電子控制系統開發定制的單片芯片。本文將詳細介紹無刷直流電機控制芯片 - 這些芯片用于驅動逆變橋,最終激活電機線圈并控制速度和方向等參數。
減少霍爾傳感器故障
鑫海文有著悠久的無刷直流電機控制歷史,并且最近推出了一款新的芯片。該器件專為感應無刷直流電機控制而設計。(傳感電機需要霍爾效應傳感器來指示線圈位置以輔助電子換向序列)。該芯片的關鍵技術進步是它可以選擇脈沖寬度調制(PWM)模式。有兩種PWM模式可供選擇:正弦波模式和方波模式。方波模式包括PWM-PWM和PWM-ON技術,可提高電機驅動效率。
鑫海文解釋說,該器件還內置霍爾信號調節電路,可為每個傳感器信號輸入產生3至6μs的“去抖”時間。該電路減少了霍爾傳感器信號轉換緩慢時可能出現的毛刺 - 以及隨后的錯誤。
該芯片可以在沒有外部微控制器(MCU)的獨立配置中使用,或者如果設計人員想要添加比標準設備支持更多的電機控制功能,則可以通過串行外設接口(SPI)接口連接外部MCU 。圖2顯示了FCM8201的典型獨立應用電路。只需幾個外圍元件即可完成無刷直流電機控制電路。
鑫海文長期致力于無刷電機的研發,無刷控制器方案的研發生產。鑫海文擁有豐富開發應用經驗的專業研發技術團隊。選擇鑫海文,個性化定制專業解決方案。
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