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简化三相BLDC电机控制和驱动系统的策略

作者:BrianChu时间:2014-08-26来源:电子产品世界
编者按:  摘要:高度集成的半导体产品不仅是消费类产品的潮流,同时也逐步渗透至电机控制应用。与此同时,无刷直流(BLDC)电机在汽车和医疗应用等众多市场中也呈现出相同态势,其所占市场份额正逐渐超过其他各类电机。随着对BLDC电机需求的不断增长以及相关电机技术的日渐成熟,BLDC电机控制系统的开发策略已逐渐从分立式电路发展成三个不同的类别。这三类主要方案划分为片上系统(SoC)、应用特定的标准产品(ASSP)和双芯片解决方案。每种策略都有其各自的优缺点。本文将论述这三种方案及其如何在设计的集成度和灵活性之间做出权衡

  图3给出了双芯片解决方案示例,其搭配使用功能丰富的三相电机驱动器与高性能数字信号控制器(DSC)来驱动六个N沟道MOSFET,实现了永磁同步电机(即PMSM,一种无刷电机)的磁场定向控制。如果简单的六步控制架构已经足够,则可以使用成本低廉的低档8位来替代DSC。当选择具有近似额定功率的电机时,即便不改变驱动电路也能实现上述控制。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/262213.htm

  总的来说,采用电机驱动器时,电机系统设计人员不仅使用的元件数最少,而且灵活性也可达中等程度。但是,这类高度集成的解决方案各自有不同的局限性,例如固定的功能、有限的存储容量和处理能力。表1比较了上述三种主要的策略。

  与分立式设计相比,现代与驱动解决方案不仅降低了物料成本,而且缩短了系统开发时间,同时对构建针对所选电机进行优化的系统没有影响。半导体供应商提供的硬件以及固件参考设计和库可极大地缩短开发时间,从而加快将高级和驱动概念投入市场的步伐。

  参考文献:
  [1]AN1160, “Sensorless BLDC Control with Back-EMF Filtering Using a Majority Function”, DS01160, Microchip Technology Inc., 2008.
  [2]AN1078, “Sensorless Field Oriented Control of a PMSM”, DS01078, Microchip Technology Inc., 2010
  [3]MCP8024, “3-Phase Brushless DC (BLDC) Motor Gate Driver with Power Module”, DS20005228, Microchip Technology Inc., 2013
  [4]dsPIC33EP64MC202, “16-Bit Microcontrollers and Digital Signal Controllers with High-Speed PWM, Op Amps and Advanced Analog”, DS70000657, Microchip Technology Inc., 2013
  [5]MTD6505, “Sinusoidal Sensorless 3-Phase Brushless DC Fan Motor Driver”, DS22281, Microchip Technology Inc., 2011
  [6]MCP14700, “Dual Input Synchronous MOSFET Driver”, DS22201, Microchip Technology Inc., 2013


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