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      BLDC驅控芯片:從復雜電機控制到驅控一體,集成度不斷提高

      Robot Vision ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:Sisyphus ? 2023-10-26 00:15 ? 次閱讀

      電子發燒友網報道(文/李寧遠)BLDC的高效率優勢對驅控硬件的性能要求提高了不少,成本上會高出一籌,同時還需要電機參數相匹配。不過更為復雜的控制也為BLDC應用帶來了更高的效率和更精準的控制。在FOC已經成了各國內廠商BLDC標配的形勢下,高集成度和更多的外設配置也成了BLDC驅控芯片競爭的重點。

      近段時間國內外廠商在電機驅控上推出了哪些新產品,又有怎樣的特色呢?

      TI

      TI集成控制的BLDC驅動通過使用集成控制功能,無需外部微控制器即可控制電機。無論是梯形控制、正弦控制和FOC,都可在有傳感器和無傳感器電機系統中實現出色效率。

      TI近期推出的新品MCF8316C-Q1是一個單芯片無代碼無傳感器FOC的驅控IC,用于驅動速度受控型12V至24V無刷直流電機或永磁同步電機。

      MCF8316C-Q1集成了三個半橋,具有 40V絕對最大電壓。FOC算法是配置可存儲在非易失性EEPROM中的,驅控IC在配置完畢后FOC獨立運行。

      另一款MCT8315A則為需要高速運行(高達3kHz)或極快啟動速度(< 50ms)的場景提供了一個單芯片無代碼無傳感器梯形控制與驅動方案,此驅控IC適用于需要高達4A峰值電流的12V至24V無刷直流電機。

      這些器件借助預編程的場定向控制FOC、梯形控制和正弦無傳感器和有傳感器控制算法選項,省去了不少軟件開發工作。單芯片無代碼電機驅動器集成了柵極驅動器、FET、保護功能和內置控制器以及預編程的電機控制算法,也大大減少了布板空間,特色很明顯。

      航順芯片

      作為國內長期在電機專用MCU研發設計上積累的廠商,下半年也發布了兩款電機BLDC電機控制專用MCU新品——HK32M060和HK32M050。

      HK32M060和HK32M050為實現多種電機復雜控制而設計,在配置上,二者均內置了一個12bit的高精度ADC用于采樣,轉換速率能達1MSPS,同時該ADC能觸發信號可延時配置等特色功能。

      16bit的高級定時器也被內置進來,用于支持6個通道三相互補PWM輸出。該PWM輸出帶死區插功能,并且前后死區時間可不對稱調整,很適合電機控制。

      航順自研知識產權的電機加速單元(EMACC)自然也內置其中,通過FOC算法控制BLDC,減少CPU占用,提高運算速度。

      針對位置傳感器的捕獲時鐘、硬件除法器以及電機算法加速引擎等功能也都能在這兩個新系列上看到,可以很好地滿足終端市場對于電機控制提出的更高的要求。

      中微半導體

      在緊湊型電機市場,中微推出不少相關BLDC芯片。緊湊級電機在電動工具、消費類電子產品等市場正在加速替代傳統電機,發揮節能降耗、運行平穩等優勢。

      中微半導體針對緊湊級電機應用發布的CMS32M65芯片系列,在簡化系統和降低系統成本上做了深入設計,主打低功耗、高性價比。

      內置±1%的高精度內振,提供低于6mA的超低功耗工作電流。內部集成3路高帶寬電機專用的差分PGA,一路DAC、兩路比較器、高精度基準電壓及轉換速率1M ADC等模擬資源,有助精減外部元件優化系統成本。

      對尺寸和成本敏感的智能家居、綠色騎行、白色家電、電動工具及工業電機控制等緊湊級電機應用,該系列還是很有吸引力的。

      小結

      從驅控一體到復雜電機控制,再到緊湊型成本敏感電機控制,廠商們在不同的終端市場需求下對產品做著不同的更新迭代。集成度的進一步提高是很明顯的,終端市場對芯片級的解決方案有需求,單顆芯片在集成更多的器件和功能,簡化外圍電路的同時如何降低成本又提升整體方案的可靠性是很關鍵的。

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