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無處不在的德州儀器電機驅(qū)動技術(shù)

2014-9-1 10:09:34  來源:電子發(fā)燒友網(wǎng)  字體大小:

        多年來,TI憑借豐富的電機產(chǎn)品及先進工藝力拓各大應(yīng)用領(lǐng)域,無所不在的TI電機驅(qū)動器正在不斷改善人們的生活。

        過熱保護(熱關(guān)斷):熱關(guān)斷設(shè)計板子的溫度、馬達溫度、IC溫度等,因此會有很多熱敏電阻進行監(jiān)控,以確保正常工作!癟I在部分產(chǎn)品會增加預(yù)判,一般預(yù)判溫度會比熱關(guān)斷閥值低大概20—30度左右的保險溫度!

        而談及算法,信本偉表示,大多數(shù)步進電機存在過零失真及電感放電失真等問題,而TI集成的電機驅(qū)動,將MCU集成到電機內(nèi)部,所有的運動性能皆受控制,因此會非常平滑均勻,且整個控制接口會非常簡單。目前TI的DRV10系列在市場上應(yīng)用非常廣泛。“最新一代的24V三相位無傳感器BLDC電機驅(qū)動器DRV10983已經(jīng)投入量產(chǎn)!

        信本偉指出,TI有兩個較牛的先進工藝,一是更低的RDSON,TI可以將IC內(nèi)阻做到100毫歐以下,另一個則是PowerPad!八牡撞坑袀散熱片,直接貼在PCB上面,靠背面的地,就是背面的銅箔做散熱,這樣可以節(jié)省客戶散熱片的功能!

        舞臺上的炫彩燈光,旋轉(zhuǎn)攝像頭,取款后自動打印憑條的ATM機。..抽絲剝繭般看去,眾多形形色色隨手可觸的機器背后,電機驅(qū)動器正扮演著重要的角色。

        龐大的應(yīng)用市場吸引廠商駐足流連。日前,TI中國區(qū)市場開發(fā)高性能模擬產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理信本偉在活動上談到,“TI的大多數(shù)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于硬盤、光驅(qū)、噴墨打印機、汽車、工業(yè)等方面,2010年我們將所有做馬達的部分全部放在一起,成立了電機驅(qū)動事業(yè)部,全力進軍大眾市場!

        信本偉表示,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,市場對電機驅(qū)動亦提出了新的要求——安全性、能效、智能算法,而TI憑借豐富的產(chǎn)品線及近20年成功經(jīng)驗,積極應(yīng)對挑戰(zhàn),滿足市場需求。

        集成之路有藍海TI打造高安全性解決方案

        信本偉表示,“在做馬達驅(qū)動的時候TI也有諸多考量,究竟是做市場上這種分開的還是做集成的,最后大家統(tǒng)一了一個思想,就是我們要做高度整合的解決方案,將驅(qū)動器、MOS管、保護電路、控制開關(guān)、算法全部集中在一起!

        而這樣做的好處也是顯而易見的:1、有效減小PCB尺寸,縮減BOM;2、高集成度能有效提升可靠性、安全性;3、無需分立方案設(shè)計。

        “對于電機而言,尤其是用于工業(yè)或汽車領(lǐng)域的電機產(chǎn)品,對可靠性要求非常高,因此我們在整個設(shè)計里,基本上能在市面上看到的保護電路我們?nèi)慷技闪。盡管增加了部分成本,但產(chǎn)品安全性也會非常高。拿日常生活中較為常見的卷發(fā)棒來說,曾經(jīng)有客戶不做擊穿保護,結(jié)果擊穿后馬達死鎖,盡管電流不會傳到手上,但頭發(fā)卻卷在上面拿不下了!毙疟緜ト缡钦f。

        過電流保護:信本偉指出,很多人認(rèn)為做一個線圈之間的保護,電源便短路了,但實際上仍有電流,而TI對地、電源及線圈之間的短路等情況都設(shè)有過流保護。此外,TI還設(shè)有單管保護!懊總功率管實際都需要單獨保護。大多數(shù)離散器件的整個保護電路就只管總的一級,當(dāng)你一個MOSFET燒掉以后再連著燒第二個MOSFET之后,發(fā)現(xiàn)電流有變化才會去做保護,但那時已經(jīng)晚了。我們在每一個門級電路上,每一個功率管上都會加所謂限流限壓的保護,這是很重要的!

        短路保護:以TIDRV88xx而言,當(dāng)正常電流發(fā)生短路時,在400納秒會恢復(fù)到9A的回路電流,隨后在3微秒左右做出實時反應(yīng),避免器件燒毀。“如果超過了50微秒,保護便失去了意義,因此關(guān)斷必須在10-15微秒之內(nèi)。”

        欠壓閉鎖:晶片會自行持續(xù)監(jiān)測供電電壓值,當(dāng)電壓過低時輸出端被設(shè)置成高阻抗?fàn)顟B(tài),確保H橋接正常運作狀態(tài),否則會導(dǎo)致短路燒毀。

        擊穿保護:同一個半橋的上低側(cè)絕不允許同時打開,為了避免此現(xiàn)象的發(fā)生,高側(cè)關(guān)斷和低側(cè)導(dǎo)通之間人為的增加一段延時(停滯時間)。停滯時間越長H橋接的運作越安全,但同時線性度和效率也越差!艾F(xiàn)在國家非常關(guān)注能效比,而交流電機的線性度非常差,且效率低于10%,未來直流電機將成趨勢。”

        信本偉強調(diào),與離散元器件相比,集成IC的另一大優(yōu)勢是抗干擾能力強。眾所周知,每個離散元器件的精度不一樣,在大規(guī)模生產(chǎn)、元器件采購的時候誤差率會導(dǎo)致較高的漂移率,而集成IC的一致性會更好。

        先進工藝兼算法,TI造就差異化優(yōu)勢

        信本偉進一步強調(diào),選擇三相的其中一個原因是源于TI的三相直流電機180°驅(qū)動技術(shù)。眾所周知,三相最基本的是一相120度,存在穩(wěn)定性差、噪聲較大等問題,而180°驅(qū)動技術(shù)會有重疊區(qū),轉(zhuǎn)起來十分平穩(wěn),協(xié)調(diào)起來十分簡單。

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