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如何使用高度集成的 IC 快速啟動無刷直流電機控制設計

1946861 2022-11-24 | pdf | 420.49KB | 次下載 | 免費

資料介紹

由于在很大程度上受物聯網 (IoT) 和汽車電氣化的推動，機械系統加速轉向電子控制，設計人員正在將低功率電機應用于家用電器、門鎖、和遙控百葉窗，到汽車泵、座椅、窗戶和門。這些直流電動機的額定值從小的亞分數馬力到多馬力不等，它們無處不在，但往往不為人知。由于在很大程度上受物聯網 (IoT) 和汽車電氣化的推動，機械系統加速轉向電子控制，設計人員正在將低功率電機應用于家用電器、門鎖、和遙控百葉窗，到汽車泵、座椅、窗戶和門。這些直流電動機的額定值從小的亞分數馬力到多馬力不等，它們無處不在，但往往不為人知。雖然電機的改進以及更好和更易于使用的電機控制技術正在幫助這種快速普及，但設計人員仍然面臨著提高效率和降低成本的持續壓力，同時還要實現更高的精度和更高的可靠性。雖然電機的改進以及更好和更易于使用的電機控制技術正在幫助這種快速普及，但設計人員仍然面臨著提高效率和降低成本的持續壓力，同時還要實現更高的精度和更高的可靠性。無刷直流 (BLDC) 電機和步進電機（另一種無刷直流電機）的變體可以幫助設計人員滿足這些日益苛刻的性能和成本目標，但前提是要仔細考慮電機控制器和電機驅動電路。控制器必須向電機的電子驅動開關（通常是 MOSFET）提供合適的驅動信號，并以精心控制的時序和持續時間進行。它還必須控制電機的上升/下降軌跡，以及檢測和適應電機或負載不可避免的軟問題和硬故障。無刷直流 (BLDC) 電機和步進電機（另一種無刷直流電機）的變體可以幫助設計人員滿足這些日益苛刻的性能和成本目標，但前提是要仔細考慮電機控制器和電機驅動電路。控制器必須向電機的電子驅動開關（通常是 MOSFET）提供合適的驅動信號，并以精心控制的時序和持續時間進行。它還必須控制電機的上升/下降軌跡，以及檢測和適應電機或負載不可避免的軟問題和硬故障。本文著眼于控制 IC 為 BLDC 電機提供的功能。它全面介紹了 BLDC 電機的電氣屬性，并解釋了復雜的控制器如何使用本文著眼于控制 IC 為 BLDC 電機提供的功能。它全面介紹了 BLDC 電機的電氣屬性，并解釋了復雜的控制器如何使用Renesas Renesas RAJ306010RAJ306010系列電機控制 IC 使 BLDC 電機滿足應用目標。系列電機控制 IC 使 BLDC 電機滿足應用目標。電機控制路徑和電機電機控制路徑和電機從運動控制軟件到電機的路徑包括運行軟件的處理器、電機電源開關設備的柵極驅動器和電機（圖 1）。還可能存在從電機傳感器通過模擬前端返回處理器的路徑，提供有關電機轉子位置或速度的信息以確認性能并關閉反饋回路。從運動控制軟件到電機的路徑包括運行軟件的處理器、電機電源開關設備的柵極驅動器和電機（圖 1）。還可能存在從電機傳感器通過模擬前端返回處理器的路徑，提供有關電機轉子位置或速度的信息以確認性能并關閉反饋回路。圖 1：今天的電機控制始于作為固件嵌入處理器中的軟件控制柵極驅動器，柵極驅動器反過來將電源切換到電機繞組；也可能有一個從電機到處理器的傳感器驅動的反饋回路。（圖片來源：瑞薩電子）圖 1：今天的電機控制始于作為固件嵌入處理器中的軟件控制柵極驅動器，柵極驅動器反過來將電源切換到電機繞組；也可能有一個從電機到處理器的傳感器驅動的反饋回路。（圖片來源：瑞薩電子）設計人員的直流驅動無刷電機有兩種主要選擇：BLDC 電機和步進電機。兩者的功能都歸功于其內部永磁體之間的磁相互作用及其電磁線圈的切換。選擇使用這兩者中的哪一個取決于它們相對于預期應用的相對優缺點。設計人員的直流驅動無刷電機有兩種主要選擇：BLDC 電機和步進電機。兩者的功能都歸功于其內部永磁體之間的磁相互作用及其電磁線圈的切換。