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TI:工控系統導入BLDC馬達將面對諸多挑戰
 

【CTIMES/SmartAuto 王岫晨 報導】   2021年09月08日 星期三

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馬達系統對整體工控系統的運行效率和成本效益起到關鍵性作用,加上隨著技術演進,市場逐漸走向高能源效率、高自動化等應用,使得實現對更高效、更低噪音以及更高即時控制馬達的需求也比以往更加重要。由於 BLDC 馬達更加節能高效,我們發現市場上有越來越多的工控系統正在從交流感應馬達驅動器轉換到 BLDC 馬達,不過這樣的轉變將面對更多的挑戰。

德州儀器無刷直流馬達驅動器產品線經理Punya Prakash
德州儀器無刷直流馬達驅動器產品線經理Punya Prakash

為了協助解決問題,德州儀器推出業界首款70-W BLDC 馬達驅動器,透過無程式碼、無感測器梯形控制和磁場導向控制,大幅縮短整體設計週期,另外藉由整合即時控制以及MOSFET等元件,還可加速系統回應時間,減少多達 70% 的電路板空間,且提供高品質聲學性能,滿足工程師各種設計需求,成就下個世代更加節能高效的工控系統。

這款 70-W BLDC 馬達驅動器,提供無程式碼、無感測器梯形控制和磁場導向控制 (FOC) 功能。這項產品讓工程師可在不到 10 分鐘內啟動 BLDC 馬達,協助工程師省下設計時間,且能夠設計出多樣化的工業系統(包含大小家電)、以及醫療應用(例如人工呼吸器與連續性正壓呼吸器 (CPAP) 機器)等。透過整合即時控制功能與多達 18 個離散式零組件 (包含電源 MOSFET),這些產品也可加快系統回應時間,並減少多達 70% 的電路板空間,同時還能提供同類產品中最佳的聲學性能。

MCF8316A 和 MCT8316A BLDC 馬達驅動器包含一組獨特的換相整流控制演算法,可免除開發、維護馬達控制軟體並使其符合資格的需求,進而省下數個月的設計時間。前述演算法配上高度的整合,讓馬達驅動器能管理如馬達故障偵測等重要功能,並且可實作保護機制,以提升系統可靠性。因為馬達驅動器整合了無感測器技術以判斷轉子位置,所以無需使用外部霍爾感測器,因此可降低系統成本並提升可靠性。

此外,MCF8316A 無感測器磁導向控制 (FOC) 馬達驅動器能以智能方式擷取馬達參數,讓設計人員可快速調整馬達,同時提供一致的系統性能,不受馬達製造差異的影響。MCT8316A 無感測器梯形控制馬達驅動器讓設計人員只需使用五個硬體針腳即可調整馬達,無需使用微控制器 (MCU) 介面。

利用無需編寫程式碼、無感測器馬達控制功能,加速設計時間

MCF8316A 和 MCT8316A BLDC 馬達驅動可提供先進的即時控制功能,以協助工程師在空氣清淨機、冰箱、洗衣機與電風扇等應用中,達到補償電流失真,領先業界的聲學性能。MCF8316A 擁有精確自動死區補償技術的專利技術,可讓工程師能將聲學性能最佳化。MCT8316A 包含可變梯形控制技術,讓設計人員可用以降低馬達噪音。

MCT8316A 無感測器梯形控制馬達驅動器的馬達電氣切換速度最高可達 3.5 kHz,快過任何其他無程式碼、無感測器馬達驅動器。如此一來,在掃地機器人等需要快速精確之馬達控制的應用中,就可加快系統回應。

MCT8316A 和 MCF8316A 的另一項業界首創特點,就是在快速且可控情況下提供了馬達主動減速的技術,因此,相較於使用傳統馬達控制技術,工程師停止馬達的速度將可加快 50%。此外,這些產品不需要將電力汲回電源軌,即可停止馬達,因此能保護系統免於受損。

MCF8316A 和 MCT8316A 幫助設計人員縮減 70%電路板空間,並且降低馬達系統總成本。這些產品整合了三個閘極驅動器,以及六個高壓側和低壓側 MOSFET,讓其成為首度可在 12-V 和 24-V 系統中實現最高功率 70 W、尖峰電流 8 A 的 BLDC 馬達驅動器。這些馬達驅動器也整合了諸如低壓降 (LDO) 穩壓器、降壓轉換器和電流感測放大器等零組件,因此可減少最多 18 個離散積體電路 (IC)。

關鍵字: BLDC  MCU  TI(德州儀器, 德儀
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