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无刷驱动器减少霍尔传感器故障

来源:深圳市鑫海文科技有限公司|发布时间:2019-07-08 20:51


无刷直流(BLDC)电机正迅速成为应用苛刻的高可靠性,高效率,和高功率与体积比的自然选择。这些电机在很宽的速度范围内提供大量的扭矩,并且与有刷电机具有相似的扭矩和速度性能曲线特性(尽管有刷电机从静止状态提供更大的扭矩)。
 
无刷直流电机由于消除了传统直流电机中用于换向的电刷而具有显着的可靠性。刷子磨损,降低了电机的性能,最终必须更换。相反,在额定参数范围内运行时,无刷直流电机的预期寿命可超过10,000小时或更长。与传统装置相比,这种寿命以及随后的维护和备件成本的降低可以抵消电机的较高初始成本。
 
无刷直流电机正在进入最具成本意识的应用领域。例如,在汽车领域,无刷直流电机的使用正在飙升。汽车制造商尤其被电机在机械工作中转换电能的效率所吸引,这有助于降低对车辆电力系统的需求(图1)。根据IMS研究分析,到2018年,6亿只无刷直流电机将用于内燃机驱动的轻型车辆,而2011年则为2亿只。(无刷直流电机的大型版本在电动和混合动力汽车中已经很普遍。)
无刷直流电机减少霍尔传感器故障
图:无刷直流电机,如用于水泵的这种装置,正在取代汽车应用中的传统电机
 
这种对无刷直流电机的兴趣促使芯片供应商为该单元的电子控制系统开发定制的单片芯片。本文将详细介绍无刷直流电机控制芯片 - 这些芯片用于驱动逆变桥,最终激活电机线圈并控制速度和方向等参数。
减少霍尔传感器故障
 
鑫海文有着悠久的无刷直流电机控制历史,并且最近推出了一款新的芯片。该器件专为感应无刷直流电机控制而设计。(传感电机需要霍尔效应传感器来指示线圈位置以辅助电子换向序列)。该芯片的关键技术进步是它可以选择脉冲宽度调制(PWM)模式。有两种PWM模式可供选择:正弦波模式和方波模式。方波模式包括PWM-PWM和PWM-ON技术,可提高电机驱动效率。
 
鑫海文解释说,该器件还内置霍尔信号调节电路,可为每个传感器信号输入产生3至6μs的“去抖”时间。该电路减少了霍尔传感器信号转换缓慢时可能出现的毛刺 - 以及随后的错误。

该芯片可以在没有外部微控制器(MCU)的独立配置中使用,或者如果设计人员想要添加比标准设备支持更多的电机控制功能,则可以通过串行外设接口(SPI)接口连接外部MCU 。图2显示了FCM8201的典型独立应用电路。只需几个外围元件即可完成无刷直流电机控制电路。

鑫海文长期致力于无刷电机的研发,无刷控制器方案的研发生产。鑫海文拥有丰富开发应用经验的专业研发技术团队。选择鑫海文,个性化定制专业解决方案。
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