最新知名厂商电机控制解决方案集锦

2013-12-21 13:57:00来源: 互联网 关键字:电机控制

电机一直是工业应用中的耗电大户,发展高能效、高可靠性和高耐久的电机势在必行,国家积极推出政策和标准也正加速这一进程。面对来自政策约束和不同领域差异化需求的双重压力,电机控制芯片厂商在控制算法上不断创新,加紧设计新型高效低成本方案。

  此外,工业、家电领域对电机的需求一直保持稳定增长,因此,本站整理针对工业家电领域推出Fairchild,ON,TI 无刷直流电机驱动方案。想了解关于电机驱动方面的最新算法和最理想的方案吗?想为您的电机驱动找到更合适的方案以适应工业自动化系统的新挑战吗?赶快报名参与电子发烧友网举办的赛灵思研讨会——取代传统MCU方案:用All Programmable技术提升工业自动化系统的效率和性能,内容精彩,绝对不容错过!

  电机驱动方案框图:

  WPIg_Motor-control_diagram_20130605

  一、Fairchild FCM8531 无刷直流电机驱动方案

  FCM8531 Features

  市电 AC 220V 接入,无须另外準备马达驱动与系统电源供应即可方便的进行开发验证;

  具备 MCDS 界面, 可透过MCDS UI提供线上更新轫体, 线上除错以及UART 通讯等功能;

  一组类比输出/入,可选择经由 FCM8531 内部 DAC 输出或经由 FCM8531 内部 ADC 读取;

  使用 FCM8531 的无感测器驱动技术;

  弦波驱动;

  可程式的过电流保护;

  可程式的短路电流保护;

  可程式的过电压保护;

  可程式的功率驱动元件过温度保护

  Demo框图

  WPIg_Fairchild_FCM8531_diagram_20130605

  Demo照片

  WPIg_Fairchild_FCM8531_photo_20130605

  二、ON LV8139无刷直流电机驱动方案

  LV8139 Features  

WPIg_ON_LV8139_feature_20130605

  Demo 框图

  WPIg_ON_LV8139_diagram_20130605

  Demo 照片

  WPIg_ON_LV8139_photo_20130605


  三、德州仪器电机控制:无刷直流

  无刷直流电机 (BLDC) 系统的方框图 (SBD),它具有微处理器、闸极驱动器、隔离器件、工业接口和电源管理。

  方框图

  

  设计注意事项

  无刷直流 (BLDC) 电机概述

  无刷直流电机具有定子绕线和永久磁性转子。绕线连接到控制电子,且电机内部没有刷子和换向器。电子类似于换向器驱动适当的绕线;在围绕定子旋转的移动模式中驱动绕线。驱动的定子绕线引导转子磁性。

  BLDC 电机效率更高,运行更快更安静,需要电子以控制旋转场。BLDC 电机制造成本更低,易于维护。

  驱动 BLDC 电机需要叁相反向器。反向器包含叁个半 H 桥,使用辅助信号控制其高位和低位开关。在关闭高侧开关和开启低侧开关之间保有延迟是非常重要的。这将消除潜在的开关短路。

  微处理器

  TI 的 C2000™ 系列 MCU 可以通过使用标量或矢量控制技术控制 BLDC 电机。了解转子位置对于高效控制 BLDC 电机非常重要。通过连接至电机的霍尔传感器或旋转式编码器能够检测到转子的位置。这些传感器输入用于含传感器的反馈控制系统。

  转子位置还可通过使用反电动势电压信息进行估算。此反馈控制模式无需使用传感器和附加接线。位置或度评估器也可用于计算转子位置。

  C2000 MCU 上的集成高速 12 位 ADC 转换器、高分辨率脉宽调制器 (PWM) 和正交编码器输入 (QEI) 使其适合于实施 BLDC 电机控制。C2000 MCU 内核能够在短时间内执行复杂的数学函数,使此 MCU 系列成为实施矢量控制技术和同时控制多个电机的理想选择。此系列的 PWM 具有可编程死区延迟,可驱动高侧和低侧闸极驱动器。C2000 MCU 还可通过使用梯形或正弦控制驱动 BLDC 电机。

  Stellaris® 系列 MCU 向偏爱开放式构架内核的客户提供基于 ARM 的解决方案。这些 MCU 还为传感器的控制提供集成 ADC、电机控制特定的 PWM 和 QEI 输入。其基于硬件的故障检测系统可更快地关闭系统,无需软件干预。这些 MCU 也可用于实施标量和矢量控制技术。

  MSP430 器件基于 16 位 RISC 架构,在工作模式和休眠模式中具有超低功耗操作功能。通过使用接受较低性能的标量技术,这些 MCU 可用于 BLDC 电机控制。集成驱动器可配置为 PWM 输出并可通过梯形控制控制闸极驱动器。

  Hercules® 安全 MCU 可提供基于 ARM Cortex-R4f 的解决方案并被认证为适合用于需要实现 IEC61508 SIL-3 安全级别的系统中。这些 MCU 还可通过灵活的 HET 协处理器提供集成浮点、12 位 ADC、特定于电机控制的 PWM 及编码器输入。Hercules 安全 MCU 还可用于实施标量和矢量控制技术并支持各种性能需求。

  隔离

  TI 数字隔离器具有逻辑输入和输出缓冲器,这些缓冲器由 TI 的二氧化硅 (SiO2) 隔离势垒进行隔离,可提供 4kV 隔离。

  当与隔离电源配合使用时,这些器件可阻止高电压、隔离接地以及防止噪声电流进入本地接地并干扰或损害敏感电路。

  接口/连接

  传统模拟 RS-232/RS-485 接口一直是电机控制应用的常见选择。展望未来,设计人员将在其产品中集成主流接口,如以太网、USB 和 CAN。

  TI 致力于同时为传统和新兴工业接口提供解决方案。例如,TI 最近推出了全世界首款隔离式 CAN 收发器 ISO1050。

  电源管理

  德州仪器 (TI) 提供从标准 IC 到高性能插件、变压器、数字电源 MOSFET 和集成电源模块的电源管理 IC 解决方案。从 AC/DC 和 DC/DC 电源、线性稳压器和非隔离式开关 DC/DC 稳压器到 PMIC 和电源及显示解决方案,德州仪器 (TI) 的电源管理 IC 解决方案都能帮助您完成项目开发。
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关键字:电机控制

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1221/article_22158.html
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