【嗶哥嗶特導(dǎo)讀】本期將對正科無刷直流電機(BLDC電機)進行拆解，解鎖無刷直流電機內(nèi)部運行機制。

近些年來，一個年輕的電機市場正在逐漸興起，即是BLDC電機市場，相較于電機源遠(yuǎn)流長的歷史，BLDC電機的發(fā)展歷史至今也就50多年。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，MCU和驅(qū)動組件的廣泛應(yīng)用，使得無刷直流電機(BLDC電機)的總體成本大大降低了，無刷直流電機因此得到了極大的發(fā)展，其總體成長率也高于電機的成長率。電機小型化是許多行業(yè)持續(xù)關(guān)注的問題，也是近年來的主要趨勢之一。

不論是生產(chǎn)、測試、日常實驗室，還是運動和定位系統(tǒng)都需要更小、更強大的電機，加上全球?qū)τ诃h(huán)境污染和生態(tài)的重視，以及各國逐漸出臺對于節(jié)能型制造業(yè)的政策支持，無刷電機行業(yè)有著非常明亮的發(fā)展前景。

根據(jù)Grandviewresearch的數(shù)據(jù)顯示，2027年全球無刷直流電機市場規(guī)模將達(dá)到272億美元。

本期將對正科無刷直流電機(BLDC電機)進行拆解，解鎖無刷直流電機(BLDC電機)內(nèi)部運行機制。

無刷直流電機工作原理：

電機主要由永磁材料制造的定子、繞有線圈繞組的轉(zhuǎn)子(電樞 、換向器和電刷等構(gòu)成)。只要在電刷的A和B兩端通入一定的直流電流，電機的換向器就會自動改變電機轉(zhuǎn)子的磁場方向，這樣直流電機的轉(zhuǎn)子就會持續(xù)運轉(zhuǎn)下去，無刷直流電機性能上相較一般的傳統(tǒng)直流電機有很大優(yōu)勢，是當(dāng)今最理想的調(diào)速電機。

無刷直流電機(BLDC電機)元器件一覽

MCU

廠家：意法半導(dǎo)體STM8S系列

STM8S系列特點：n

1.速度達(dá)20 MIPS的高性能內(nèi)核

2.抗干擾能力強，品質(zhì)安全可靠

3. 領(lǐng)先的130納米制造工藝，優(yōu)異的性價比

4. 程序空間從4K到128K, 芯片選擇從20腳到80腳，寬范圍產(chǎn)品系列

5. 系統(tǒng)成本低，內(nèi)嵌EEPROM和高精度RC振蕩器

6.開發(fā)容易，擁有本地化工具支持

最低供應(yīng)電流為5?，運行模式：每兆赫230?。

參數(shù)：

應(yīng)用：汽車電子、工業(yè)應(yīng)用、消費電子、醫(yī)療設(shè)備等。

意法半導(dǎo)體STM8S系列產(chǎn)品規(guī)格說明

三相250V柵極驅(qū)動器

廠家：峰岹

型號：FD6288T

FD6288T 是一款集成了三個獨立的半橋柵極驅(qū)動集成電路芯片，專為高壓、高速驅(qū)動 MOSFET 設(shè)計，內(nèi)置 VCC/VBS 欠壓(UVLO)保護功能、直通防止和死區(qū)時間和輸入信號濾波。

特點：

1.懸浮絕對電壓+250V

2.電源電壓工作范圍：5.0~20V

3.集成三個獨立的半橋驅(qū)動

4.輸出電流+1.5A/-1.8A

5.3.3V/5V輸入邏輯兼容

6.內(nèi)置200ns死區(qū)時間

7.高低端通道匹配

8.輸出與輸入同相

參數(shù)：

應(yīng)用：電機驅(qū)動

二極管

ADI 低功耗功耗運算放大器

ADI公司的低功耗運算放大器能夠在許多應(yīng)用中提供多種優(yōu)勢，如延長電池壽命、簡化終端設(shè)備的散熱管理、降低自發(fā)熱以盡量降低熱相關(guān)的失調(diào)漂移，以及降低系統(tǒng)總功耗和成本等。提供高功效器件，同時又不犧牲速度、噪聲性能和精度。

產(chǎn)品規(guī)格說明

三端穩(wěn)壓器

廠家：江蘇長電科技

型號：CJ 78L05

產(chǎn)品規(guī)格

三端穩(wěn)壓器

廠家：江蘇長電

型號：CJ 78L12

產(chǎn)品規(guī)格

電容

廠家：深圳市宏遠(yuǎn)納川電子有限公司

參數(shù)：47? 35V

41F雙極鎖存型霍爾

封裝：TO-92

產(chǎn)品規(guī)格(僅供參考)

華潤微電子-MOS

總結(jié)

正科這款無刷直流電機(BLDC電機)凸出的優(yōu)勢在于：

從微控制器方面看，正科無刷直流電機搭載的是意法半導(dǎo)體的STM8S系列的MCU,新產(chǎn)品嵌入的 130nm 非易失性存儲器是當(dāng)前 8 位微控制器中最先進的存儲技術(shù)之一，并提供真正的 EEPROM 數(shù)據(jù)寫入操作，可達(dá) 30 萬次擦寫極限。與此同時，在家用電器、加熱通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、工業(yè)自動化、電動工具、個人護理設(shè)備和電源控制管理系統(tǒng)等各種產(chǎn)品設(shè)備中，新產(chǎn)品配備的豐富外設(shè)可支持精確控制和監(jiān)視功能。此外，此款MCU具有兼容性強、設(shè)計靈活有彈性等優(yōu)點。

從驅(qū)動控制方面看，正科無刷直流電機(BLDC電機)的驅(qū)動IC采用的是峰岹FD6288T系列的芯片，集成了三個獨立的半橋柵極驅(qū)動集成電路芯片，能夠滿足對高壓、高速 MOSFET的驅(qū)動需要。同時，其內(nèi)置多種功能，能防止功率管在過低的電壓下工作，有效保護功率器件，防止輸入噪聲干擾。

此外，正科這款無刷電機內(nèi)置三個霍爾位置傳感器 ，它能夠準(zhǔn)確采樣轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，所以更能穩(wěn)定可靠運行。同時，霍爾也存在一定幾率的老化不良等問題，對電機的整個壽命產(chǎn)生一定的影響。

總的來說，在直流電機中，與其他電機直流電機相比，無刷直流電機(BLDC電機)不需要另外加載啟動繞組，同時也不會出現(xiàn)負(fù)載突變時產(chǎn)生振蕩和失步。BLDC使用電子換向器替代碳刷，更可靠、更安靜，運行效率更高，使用功耗也會隨之減少，產(chǎn)品壽命也會更長。

從長期使用性價比角度看，無刷直流電機(BLDC電機)是首選。

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編輯：fqj