万博体育软件app电机控制及驱动算法的一些知识

万博体育软件app作者:万博体育软件app 发布时间:2020-01-08 已浏览: 127次

李志林指出,万博体育软件app國內的家用電器廠商在電機的控制算法上處于弱勢;而至于硬件方面,根據不同要求集成不同的功能和硬件,可以提高產品的可靠性。另外,現在的一些電機驅動器件集成了MCU,這也是電機驅動的一個發展方向。根據不同的應用需要,電機有很多的控制算法,包括:120度、150度或180度梯形波、FOC算法、無位置檢測、PID調節算法等。對于電機驅動的可靠性,需要設計各種保護,比如:熱保護、欠壓保護和防止導通的保護等。然而,在以往的電機驅動器中,幾乎難以找到過流保護(OCP)這些器件對于這一保護而言,只能夠靠熱保護去響應。

他介紹,TI有一個專門針對電機做控制算法的實驗室KilbyLab。該實驗室致力于將算法做得更完善,把可靠性提上去。在可靠性方面,若采用熱保護的話,在溫度達到某一溫度(比如150度)時再直接關斷,響應可能無法滿足實際需要:比如人為的短路,在發熱溫度檢測還來不及保護的時候就會燒毀。過流保護響應時間太長的話,器件也容易被燒毀。另外,電機在起動的瞬間,沖擊電流特別大。若在此時執行電流檢測的話,器件會實施過流保護。因此,設置一個關斷時間,把這個時間忽略掉,超過這個時間點以后,再做電流檢測,就可以繞開起動時的過流保護。

某些電機驅動器當中集成了MOSFET,這樣,其漏源導通電阻(RDS(ON))便決定了驅動器的發熱情況。對于一個5A的電機,所有的電流都將流過它的線圈。若芯片當中集成了兩個H橋,在驅動的時候,就相當于有兩個半橋在導通(兩個半橋相當于4個MOSFET)。這樣,芯片的功耗就等于電流的平方乘以4RDS(ON)。因此,RDS(ON)越低,芯片的發熱量便越小。例如,TI的DVR8818就是一款RDS(ON)極低的驅動器件(上管與下管RDS(ON)之和為0.37Ω)。

李志林解釋道,某些傳統的驅動器的電流規格類似,但在實際應用時,接口模式卻不一樣。接口模式不一樣的話,在應用過程中就需要修改軟件,因為這兩種模式要求CPU發出的PWM脈沖的占空比和個數都不一樣。這樣,若將兩種接口模式做成兼容,便可以采用一個管腳,選擇是采用Step/Direction模式還是采用PhaseEnable模式,而不用再為其更改軟件(例如,DRV8834就是一種Step/Direction模式和PhaseEnable模式可選的產品)。

李志林介紹,有些BLDC風扇采用霍爾器件來替換傳統的換向器。由于霍爾器件需要電源供電,引線的數量將會較多。同時,霍爾器件本身存在使用壽命。因此,在高溫和高可靠性的場合不宜采用霍爾器件。另外,霍爾器件體積的限制也決定了不可能把它放在其中。這種情況下,若采用無傳感器BLDC(即無換向檢測的BLDC),應如何實現換向,就要看硬件的高招了。有很多的算法專門做這種BLDC的驅動,比如采用反電動勢檢測的方法來實現。

BLDC風扇的要求在于:第一,起動沒有問題。雖然沒有相位檢測,但在任何情況下都能起動。第二,不能出現反轉的可能。這對可靠性的要求非常地高。TI的DRV10863便是一個雙向的BLDC驅動器。通過集成1安培的高/低端MOSFET,這款產品使用起來非常方便。另外,它集成的過流保護,可以方便調節過流保護點。DRV10863采用無傳感器BACKEMF控制方式去檢測相位,其電流波形接近于正弦波,并采用150度梯形波進行調整。