TI無(wú)需編程電機驅動(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(xiàn)上發(fā)布會(huì )，推出業(yè)內先進(jìn)的70W無(wú)刷直流(BLDC)電機驅動(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)電機驅動(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)化及家電系統部門(mén)總經(jīng)理劉偉先生向我們分享了最新的BLDC電機驅動(dòng)方案。

目前電機驅動(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)放性空間設計”意味著(zhù)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比較安靜，噪聲大致在40-43dB左右；而攪拌機則會(huì )達到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)放性設計帶來(lái)的對靜音的要求。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.改變噪聲，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)化等各種趨勢以及設計更低噪聲電機的需求，人們對實(shí)時(shí)電機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)系統正在從交流感應電機過(guò)渡到更節能的BLDC電機，但需要復雜的硬件和優(yōu)化的軟件設計才能提供高性能。滿(mǎn)足設計人員對加快電機響應需求的同時(shí)縮短整體設計周期，將是下一代工業(yè)系統向前發(fā)展的重要一步?！?/p>

從傳統的交流感應電機，轉換成BLDC電機會(huì )面臨哪些挑戰？

　　最傳統的電機是交流感應電機，把交流感應電機轉換為BLDC電機是提高能效的好方法，因為BLDC電機是高效率的電機。但電機效率提高的同時(shí)，還面臨著(zhù)三個(gè)挑戰：

　　第一，驅動(dòng)BLDC系統控制復雜，開(kāi)發(fā)周期長(cháng)。第二，硬件電路板、器件多，BLDC電機驅動(dòng)器電路板系統復雜，電路板尺寸變大。第三，前兩項疊加起來(lái)導致系統成本也會(huì )相應增加。

德州儀器最新產(chǎn)品如何應對挑戰？

　　第一，無(wú)需編程，縮短了客戶(hù)開(kāi)發(fā)周期。

　　MCF8316A和MCT8316A無(wú)刷直流電機驅動(dòng)器包括一系列獨特的換向控制算法，無(wú)需開(kāi)發(fā)、維護和驗證電機控制軟件，從而減少數周的設計時(shí)間。這些算法和高度的集成特性可以使電機驅動(dòng)器更好地管理電機故障檢測等關(guān)鍵功能，同時(shí)實(shí)施保護機制，從而提高系統可靠性。這些電機驅動(dòng)器集成了無(wú)傳感器技術(shù)來(lái)確定轉子位置，因此無(wú)需外部霍爾傳感器，從而降低了系統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客戶(hù)目標設定的變化，另一方面可以應對外部復雜的變化。

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

　　第三，從源頭將噪聲消除。

　　MCF8316A和MCT8316A BLDC電機驅動(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、洗衣機和風(fēng)扇等應用中實(shí)現業(yè)界出色的聲學(xué)性能。MCF8316A包括一項獲得專(zhuān)利的精密自動(dòng)死區時(shí)間補償技術(shù)，可補償電流失真，使工程師能夠優(yōu)化電機聲學(xué)性能。MCT8316A包括不同的梯形控制技術(shù)，設計人員可以使用這些技術(shù)來(lái)降低電機噪聲。

　　第四，減少布板空間。

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

目標市場(chǎng)

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

關(guān)于德州儀器(TI)

　　德州儀器(TI)(納斯達克股票代碼：TXN)是一家全球化的半導體公司，致力于設計、制造、測試和銷(xiāo)售模擬和嵌入式處理芯片，用于工業(yè)、汽車(chē)、個(gè)人電子產(chǎn)品、通信設備和企業(yè)系統等市場(chǎng)。我們致力于通過(guò)半導體技術(shù)讓電子產(chǎn)品更經(jīng)濟實(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)現半導體在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的廣泛應用，這就是工程的進(jìn)步。這正是我們數十年來(lái)乃至現在一直在做的事。欲了解更多信息，請訪(fǎng)問(wèn)公司網(wǎng)站www.ti.com.cn。