TI無(wú)需編程電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 助力更高能效更低噪聲

　　2021年9月8日德州儀器(TI)召開(kāi)了線上發(fā)布會(huì)，推出業(yè)內(nèi)先進(jìn)的70W無(wú)刷直流(BLDC)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，用于提供無(wú)需編程無(wú)傳感器的梯形和磁場(chǎng)定向控制(FOC)。會(huì)上由德州儀器(TI)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器業(yè)務(wù)部門(mén)總經(jīng)理Kannan Soundarapandian先生、德州儀器(TI)家電系統(tǒng)部門(mén)經(jīng)理何情舒先生、德州儀器(TI)樓宇自動(dòng)化，零售自動(dòng)化及家電系統(tǒng)部門(mén)總經(jīng)理劉偉先生向我們分享了最新的BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案。

目前電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域市場(chǎng)上的兩個(gè)主要的主題分別是降低噪音和提高能效

　　目前市面上流行的“開(kāi)放性空間設(shè)計(jì)”意味著在空間里放很多的家電產(chǎn)品。在常見(jiàn)的家用電器中冰箱相對(duì)比較安靜，噪聲大致在40-43dB左右；而攪拌機(jī)則會(huì)達(dá)到100dB。在這個(gè)空間里，所有家電產(chǎn)品的噪音交織在一塊兒，空間環(huán)境將會(huì)非常惡劣，這是目前開(kāi)放性設(shè)計(jì)帶來(lái)的對(duì)靜音的要求。因此在家庭生活中，改善家用電器的噪聲是越來(lái)越主流的課題。

　　目前有三種比較流行的方法來(lái)解決噪音：

　　1.阻止傳播，從傳播路徑上去阻斷。用一些物理材料來(lái)阻擋噪聲的傳播；或者在噪音源上，增加吸收噪聲材料。

　　2.改變?cè)肼?，利用技術(shù)手段分析噪音頻率范圍，改變震動(dòng)聲源。

　　3.從源頭避免，事實(shí)上最推崇的是這第三種方法。比如通過(guò)一些技術(shù)減少電器產(chǎn)生的噪聲。

　　Omdia高級(jí)研究分析師Noman Akhtar表示：“由于電源效率提高和自動(dòng)化等各種趨勢(shì)以及設(shè)計(jì)更低噪聲電機(jī)的需求，人們對(duì)實(shí)時(shí)電機(jī)控制的需求比以往任何時(shí)候都更為迫切。越來(lái)越多的工業(yè)系統(tǒng)正在從交流感應(yīng)電機(jī)過(guò)渡到更節(jié)能的BLDC電機(jī)，但需要復(fù)雜的硬件和優(yōu)化的軟件設(shè)計(jì)才能提供高性能。滿足設(shè)計(jì)人員對(duì)加快電機(jī)響應(yīng)需求的同時(shí)縮短整體設(shè)計(jì)周期，將是下一代工業(yè)系統(tǒng)向前發(fā)展的重要一步?！?/p>

從傳統(tǒng)的交流感應(yīng)電機(jī)，轉(zhuǎn)換成BLDC電機(jī)會(huì)面臨哪些挑戰(zhàn)？

　　最傳統(tǒng)的電機(jī)是交流感應(yīng)電機(jī)，把交流感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)換為BLDC電機(jī)是提高能效的好方法，因?yàn)锽LDC電機(jī)是高效率的電機(jī)。但電機(jī)效率提高的同時(shí)，還面臨著三個(gè)挑戰(zhàn)：

　　第一，驅(qū)動(dòng)BLDC系統(tǒng)控制復(fù)雜，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)。第二，硬件電路板、器件多，BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路板系統(tǒng)復(fù)雜，電路板尺寸變大。第三，前兩項(xiàng)疊加起來(lái)導(dǎo)致系統(tǒng)成本也會(huì)相應(yīng)增加。

德州儀器最新產(chǎn)品如何應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)？

　　第一，無(wú)需編程，縮短了客戶開(kāi)發(fā)周期。

　　MCF8316A和MCT8316A無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括一系列獨(dú)特的換向控制算法，無(wú)需開(kāi)發(fā)、維護(hù)和驗(yàn)證電機(jī)控制軟件，從而減少數(shù)周的設(shè)計(jì)時(shí)間。這些算法和高度的集成特性可以使電機(jī)驅(qū)動(dòng)器更好地管理電機(jī)故障檢測(cè)等關(guān)鍵功能，同時(shí)實(shí)施保護(hù)機(jī)制，從而提高系統(tǒng)可靠性。這些電機(jī)驅(qū)動(dòng)器集成了無(wú)傳感器技術(shù)來(lái)確定轉(zhuǎn)子位置，因此無(wú)需外部霍爾傳感器，從而降低了系統(tǒng)成本并提高了可靠性。

　　第二，采用實(shí)時(shí)控制——磁場(chǎng)定向控制。

       有速度環(huán)和扭矩環(huán)并通過(guò)閉環(huán)控制：一方面能夠快速響應(yīng)客戶目標(biāo)設(shè)定的變化，另一方面可以應(yīng)對(duì)外部復(fù)雜的變化。

　　MCT8316A無(wú)傳感器梯形控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)器可以達(dá)到最大3.5kHz的電機(jī)頻率，比任何其他無(wú)需編程的無(wú)傳感器電機(jī)驅(qū)動(dòng)器都快。這在需要快速和精確電機(jī)控制的掃地機(jī)器人等應(yīng)用中加快了系統(tǒng)響應(yīng)。

　　第三，從源頭將噪聲消除。

　　MCF8316A和MCT8316A BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)器提供先進(jìn)的實(shí)時(shí)控制功能，可幫助工程師在空氣凈化器、冰箱、洗衣機(jī)和風(fēng)扇等應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)業(yè)界出色的聲學(xué)性能。MCF8316A包括一項(xiàng)獲得專利的精密自動(dòng)死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償技術(shù)，可補(bǔ)償電流失真，使工程師能夠優(yōu)化電機(jī)聲學(xué)性能。MCT8316A包括不同的梯形控制技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以使用這些技術(shù)來(lái)降低電機(jī)噪聲。

　　第四，減少布板空間。

　　MCF8316A和MCT8316A可使設(shè)計(jì)人員縮小高達(dá)70%的布板空間，并降低電機(jī)系統(tǒng)的總成本。這些器件集成了三個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器和六個(gè)高側(cè)和低側(cè)MOSFET，每個(gè)均具有50mΩ的導(dǎo)通電阻(RDS(on))。這使得TI先進(jìn)的BLDC電機(jī)驅(qū)動(dòng)器可在12V和24V系統(tǒng)中提供高達(dá)70W的功率和8A的峰值電流。這些電機(jī)驅(qū)動(dòng)器還集成了例如低壓降（LDO）穩(wěn)壓器、直流/直流降壓穩(wěn)壓器和電流檢測(cè)放大器等元件，省去了多達(dá)18個(gè)分立式元件。

目標(biāo)市場(chǎng)

　　關(guān)于目標(biāo)市場(chǎng)，何情舒表示，MCF8316A和MCT8316A芯片支持到70W，支持到高速的應(yīng)用。比如MCT8316A，包含了家電，比如風(fēng)機(jī)、水泵、風(fēng)扇、吸塵器等等，這都是我們的目標(biāo)市場(chǎng)。

關(guān)于德州儀器(TI)

　　德州儀器(TI)(納斯達(dá)克股票代碼：TXN)是一家全球化的半導(dǎo)體公司，致力于設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試和銷售模擬和嵌入式處理芯片，用于工業(yè)、汽車、個(gè)人電子產(chǎn)品、通信設(shè)備和企業(yè)系統(tǒng)等市場(chǎng)。我們致力于通過(guò)半導(dǎo)體技術(shù)讓電子產(chǎn)品更經(jīng)濟(jì)實(shí)用，創(chuàng)造一個(gè)更美好的世界。如今，每一代創(chuàng)新都建立在上一代創(chuàng)新的基礎(chǔ)之上，使我們的技術(shù)變得更小巧、更快速、更可靠、更實(shí)惠，從而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，這就是工程的進(jìn)步。這正是我們數(shù)十年來(lái)乃至現(xiàn)在一直在做的事。欲了解更多信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)公司網(wǎng)站www.ti.com.cn。