無刷驅(qū)動器減少霍爾傳感器故障
來源：深圳市鑫海文科技有限公司|發(fā)布時(shí)間：2019-07-08 20:51
無刷直流（BLDC）電機(jī)正迅速成為應(yīng)用苛刻的高可靠性，高效率，和高功率與體積比的自然選擇。這些電機(jī)在很寬的速度范圍內(nèi)提供大量的扭矩，并且與有刷電機(jī)具有相似的扭矩和速度性能曲線特性（盡管有刷電機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)提供更大的扭矩）。
無刷直流電機(jī)由于消除了傳統(tǒng)直流電機(jī)中用于換向的電刷而具有顯著的可靠性。刷子磨損，降低了電機(jī)的性能，最終必須更換。相反，在額定參數(shù)范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，無刷直流電機(jī)的預(yù)期壽命可超過10,000小時(shí)或更長。與傳統(tǒng)裝置相比，這種壽命以及隨后的維護(hù)和備件成本的降低可以抵消電機(jī)的較高初始成本。
無刷直流電機(jī)正在進(jìn)入最具成本意識的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，在汽車領(lǐng)域，無刷直流電機(jī)的使用正在飆升。汽車制造商尤其被電機(jī)在機(jī)械工作中轉(zhuǎn)換電能的效率所吸引，這有助于降低對車輛電力系統(tǒng)的需求（圖1）。根據(jù)IMS研究分析，到2018年，6億只無刷直流電機(jī)將用于內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的輕型車輛，而2011年則為2億只。（無刷直流電機(jī)的大型版本在電動和混合動力汽車中已經(jīng)很普遍。）
圖：無刷直流電機(jī)，如用于水泵的這種裝置，正在取代汽車應(yīng)用中的傳統(tǒng)電機(jī)
這種對無刷直流電機(jī)的興趣促使芯片供應(yīng)商為該單元的電子控制系統(tǒng)開發(fā)定制的單片芯片。本文將詳細(xì)介紹無刷直流電機(jī)控制芯片 - 這些芯片用于驅(qū)動逆變橋，最終激活電機(jī)線圈并控制速度和方向等參數(shù)。
減少霍爾傳感器故障
鑫海文有著悠久的無刷直流電機(jī)控制歷史，并且最近推出了一款新的芯片。該器件專為感應(yīng)無刷直流電機(jī)控制而設(shè)計(jì)。（傳感電機(jī)需要霍爾效應(yīng)傳感器來指示線圈位置以輔助電子換向序列）。該芯片的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)步是它可以選擇脈沖寬度調(diào)制（PWM）模式。有兩種PWM模式可供選擇：正弦波模式和方波模式。方波模式包括PWM-PWM和PWM-ON技術(shù)，可提高電機(jī)驅(qū)動效率。
鑫海文解釋說，該器件還內(nèi)置霍爾信號調(diào)節(jié)電路，可為每個(gè)傳感器信號輸入產(chǎn)生3至6μs的“去抖”時(shí)間。該電路減少了霍爾傳感器信號轉(zhuǎn)換緩慢時(shí)可能出現(xiàn)的毛刺 - 以及隨后的錯(cuò)誤。
該芯片可以在沒有外部微控制器（MCU）的獨(dú)立配置中使用，或者如果設(shè)計(jì)人員想要添加比標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備支持更多的電機(jī)控制功能，則可以通過串行外設(shè)接口（SPI）接口連接外部MCU 。圖2顯示了FCM8201的典型獨(dú)立應(yīng)用電路。只需幾個(gè)外圍元件即可完成無刷直流電機(jī)控制電路。
鑫海文長期致力于無刷電機(jī)的研發(fā)，無刷控制器方案的研發(fā)生產(chǎn)。鑫海文擁有豐富開發(fā)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)研發(fā)技術(shù)團(tuán)隊(duì)。選擇鑫海文，個(gè)性化定制專業(yè)解決方案。
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