Global Sources
電子工程專輯
 
電子工程專輯 > 射頻/無線
 
 
射頻/無線  

實現更具成本效益的BLDC馬達應用

上網時間: 2016年03月12日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:無刷直流馬達  馬達  有刷直流馬達  BLDC  PMSM 

作者:Adriano De Rosa,Micronas晶片架構師

半導體整合的各種選項為基於同步馬達的分佈式智慧小型驅動解決方案催生出日益豐富的應用,包括無刷直流馬達(BLDC)、永磁同步馬達(PMSM)以及步進馬達。由於其技術優勢以及效率提升,這一類型的馬達正在許多現有的應用中取代有刷馬達。汽車就是一個最好的例子。

典型汽車元件必須能夠支援低系統成本、小巧、輕便、可靠且高效。同樣重要的是,還得減少廢氣排放以及降低燃料消耗。需能驅動與各種馬達共同作業的概念,以及對於效率、系統設計與連網選擇的極度要求,都對於致動器(actuator)的電子設計產生重大影響。

BLDC馬達市場

全球有多家BLDC製造商,大部份仍專注於有刷直流(BDC)馬達與步進馬達等技術。但也有許多廠商開始生產BLDC馬達作為新產品開發的基礎。儘管已有許多BLDC馬達製造商(尤其是生產小型BLDC),但目前市場上還看不到幾種整合的控制電子解決方案,更難看到有哪些廠商有能力以低成本途徑製造整合智慧電子的BLDC馬達。

採用BLDC馬達技術的市場正持續擴大。諸如燃料或水泵、HVAC、曲面光源、頭燈調校以及許多其它汽車功能,正從BDC馬達或步進馬達技術轉為採用BLDC馬達技術。當然,這並不是說BDC馬達或步進馬達都將被BLDC馬達技術所取代。但馬達控制電子較馬達本身的價格過於昂貴——這個主要的論點正日益失去說服力。此外,BLDC馬達的優點能夠明顯增強其它系統特性(表1)。因此,可以預見邁向智慧馬達控制的變革終將到來。

BLDC馬達的優勢

相較於其它馬達技術,BLDC馬達擁有若干優勢,如表1。


表1:BLDC馬達的優點

從BDC過渡到BLDC馬達的問題

在探討BDC等馬達控制系統時,很明顯地,其控制並不像BLDC馬達那麼複雜。簡言之:只需施加電壓,BDC馬達就會運轉。對於BLDC馬達控制系統缺少經驗的工程師經常擔心,即使瞭解BLDC的優勢,但要轉換至BLDC馬達技術時仍會有困難。複雜的電子系統以及需對該系統進行程式設計被認為是一項障礙。由於電子換向導致的較高成本通常也被視為一個「奇葩」。

但從BDC過渡到BLDC並非困難重重。接下來將以Micronas HVC 4223F單晶片方案為例,連同HVC 4223F在內,總共只需要13個元件。例如,如果系統已經包含PCB,則對BOM影響不大。在許多情況下,由於效率更高而可以選用較小的馬達。致動器也可以更小,從而進一步降低材料成本(馬達、外殼與齒輪等)。

再者,還可以為採用HVC 4223F的BLDC控制系統進行編程,使其從外表看來與BDC馬達無異,但它只有VBAT和GND兩個電源連接,因而可在不改變整個系統設計的前提下,為現有的馬達控制系統進行升級。長期來看,還可透過諸如網路和/或診斷功能等方式來改善系統。由於現有的應用指南與展示軟體能彈性化地提供充份的功能,讓客戶不需要從頭開始設計。

單晶片架構實現最佳化系統整合和彈性化驅動系統

這種新型的高壓控制器(HVC)可讓具有高整合馬達驅動電路的系統有效發揮現代永磁激勵直流馬達的性能潛力。HVC 4223F是一款內建各種必備周邊模組的整合式微電腦系統,可直接驅動PMSM/BLDC馬達和雙極步進馬達。透過周邊模組的編程能力以及使用者定義軟體,能夠有效因應不同驅動系統的屬性和特徵。

隨著驅動解決方案的整合度持續增加,實現了PMSM/BLDC馬達的低功率/重量比(W/kg),且並影響了功耗(功率/熱管理)、驅動電路的靈活性以及所選的驅動方式與診斷選項。電子的高整合密度還必須透過特定目標的功率管理,以便因應熱操作情況。新的HVC系列產品提供的許多功能,可精確地實現這種因應配置。

(下一頁繼續:根據不同應用和操作模式調整馬達啟動)


1 • 2 • 3 Next Page Last Page



投票數:   加入我的最愛
我來評論 - 實現更具成本效益的BLDC馬達應用
評論:  
*  您還能輸入[0]個字
*驗證碼:
 
論壇熱門主題 熱門下載
 •   將邁入40歲的你...存款多少了  •  深入電容觸控技術就從這個問題開始
 •  我有一個數位電源的專利...  •  磷酸鋰鐵電池一問
 •   關於設備商公司的工程師(廠商)薪資前景  •  計算諧振轉換器的同步整流MOSFET功耗損失
 •   Touch sensor & MEMS controller  •  針對智慧電表PLC通訊應用的線路驅動器
 •   下週 深圳 llC 2012 關於PCB免費工具的研討會  •  邏輯閘的應用


EE人生人氣排行
 
返回頁首