球阀规格尺寸这并不能说明所有有刷直流电机或步进电机都将转换为BLDC电机技术
2018-11-26


各类半导体集成技术为基于同步电机的漫衍式智能小型驱动解决方案供给了屡见不鲜的应用机会。这些同步电机包孕了无刷直流电机(BLDC)、永磁同步电机(PMSM)和步进电机。由于它们的技术优势和不停提高的效率,这些电机正在替代许多现有应用中的有刷电机。汽车就是一个很好的例子。

范例的汽车元件必需满足低系统本钱、小型化、轻型化和可靠的要求,并具有很高的效率。减少尾气排放和降低燃料消耗也很重要。与宽范畴电机一起事情的驱动观点的需求以及对效率、系统设计和联网选项的特殊要求,对执行器电路有很大的影响。

无刷直流电机市场

美国有大量的无刷直流电机(BLDC)制造商。大大都公司仍然专注于有刷直流电机、步进电机等电机技术,但此中许多公司已经将BLDC电机作为新产品开发的根本。虽然市场上有许多BLDC电机制造商,出格是微型BLDC电机的制造商,但市场上并没有很多一体化的控制电子解决方案。能够制造内置智能电路的BLDC电机而且给与低本钱要领的公司在市场上仍是百里挑一。

BLDC电机技术的普及率正在提升。许多汽车成果,好比油泵或水泵、采暖通风与空调(HVAC)、弯道照明、头灯调治等等,都在从有刷直流电机或步进电机技术转换为BLDC电机技术。是的,这并不能说明所有有刷直流电机或步进电机都将转换为BLDC电机技术。但与电机自己价格对比电机控制电路价格太贵的主流概念正在日益消退。此外,BLDC电机优势可以显著增强其它系统属性(参考表1)。因此,一场智能电机控制的革命大幕即将开启。

无刷直流电机的优势

与其它竞争性的电机技术对比,无刷直流电机有诸多优势,见表1所示。

表1,无刷直流电机优势小结

从有刷直流电机转换为无刷直流电机面临的问题?

察看包孕有刷直流电机(BDC)在内的运动控制系统会很明显地发明,控制的庞大性要低于无刷电机(BLDC)电机。简言之,你只需要给有刷电机加上电,它就可以开始事情了。在BLDC电机控制系统方面缺乏经验的工程师经常害怕他们会难以转到BLDC电机技术,即使他们知道BLDC的优势地址。这种系统的庞大电路和编程被认为是拦路虎。此外,由于电子换向而导致的较高系统本钱也经常被认为是影响BLDC普及的一个因素。

然而,从有刷电机转换到无刷电机并没有想象中那么困难。借助Micronas公司HVC 4223F单芯片解决方案,电路可以做得相当简单。

下面这个例子归纳综合介绍了一种解决方案,这种方案只需包孕HVC4223F在内的13个元件。如果系统已经包罗有PCB,那么对物料清单(BOM)的影响是不大的。在许多情况下,我们可以使用更小的电机,因为这些电机具有更高的效率。执行器也可以更小,从而进一步减小物料本钱(电机、外壳和齿轮等)。此外,在某种水平上,给与HVC4223F设计的BLDC控制系统在颠末编程后,可以使它从外面看就仿佛是有刷电机一样——只需连接VBAT和地供给电源即可。因此,现有的运动控制系统无需转变完整的系统设计就能升级。而从恒久来看,这种系统还可以进一步改造,好比增加联网成果和/或诊断成果等。消费者不必从新开始做软件开发,因为现有的应用条记和演示软件可以供给足够的成果。

旨在实现最高系统集成度和灵活驱动系统的单芯片架构

新的Micronas高压控制器(HVC)允许使用给与高集成度电机驱动电路的系统到达现代永励直流电机的性能。HVC 4223F是一款集成的微型计算机系统,含有可直接驱动PMSM/BLDC电机和双极步进电机所须要的外设模块。这些外设模块的编程成果和用户界说的软件允许最佳匹配差别驱动系统的性能和属性。

由于使用了低功耗/重量比(W/kg)的PMSM/BLDC电机,驱动解决方案的集成度越来越高,因此影响到功耗(功率/热打点)、驱动电路的灵活性和所选的驱动,以及诊断选择。高集成度的电路要求通过特定方针功耗打点来适应热事情条件。新的HVC系列供给的许多成果正好撑持这种适应性。

针对差别应用和事情模式调解的电机激活

在汽车执行器中差别驱动观点的使用要求便利地适应电机电源电桥和桥的激活方法。HVC 4223F通过可配置的最终输出级、高集成度和可编程的外设模块以及成果强大的ARMCortex?-M3?内核来精准地解决这个问题。HVC 4223F中集成了6个n/n半桥(包孕充电泵)。通过适当的输出引脚电路布线和软件配置,这些半桥可以很好地适应电机类型。