Prednosť prevodového motorového vozidla
Niektorí ľudia sa pýtajú, existuje toľko metód, ktoré možno použiť na riadenie automobilových motorov. Prečo používajú relé na jazdu? Tento článok vysvetlí tento problém a pochopí výhody relé.
S rastúcim prijatím menších a inteligentnejších integrovaných obvodov v automobilových elektrických systémoch je čas začať riešiť problém slepoty: prečo sme stále v strešnom module, okennom regulátore, zámku, zadnom prevodovom stupni? Ovládajte motor s relé v zdvíhacej doske, pamäťovom sedadle, kompresore a čerpadle? Použitie relé je samozrejme lacné a jednoducho navrhovateľné, ale ich funkcia sa zdá byť ťažká pre moderné motorové aplikácie vzhľadom na ich obmedzenú životnosť a veľkú veľkosť riešenia. Pre tiché, malé a bezpečné riešenia sú integrované obvody SSD najlepšou voľbou pre aplikácie pre riadenie motorových motorov.
Veľkosť riešenia
Porovnajme dve riešenia, ako je znázornené na obrázku 1: Typické riešenie relé a ekvivalentné riešenie v tuhom stave s rovnakým menovitým napätím a prúdom.
Meranie prúdu motora
Pri všetkých typoch regulácie prúdu vyžadujú oba relé a polovodičové systémy šuntové odpory. Reléové riešenie vyžaduje samostatný diskrétny obvod zosilňovača na zvýšenie napätia nameraného cez senzorový odpor. Zvýšené napätie sa potom odosiela do analógovo-digitálneho meniča (ADC) mikrokontroléru (MCU), takže digitálna logika v MCU môže určiť, kedy vypnúť motor alebo obmedziť prúd. Ovládače pevných motorov však zvyčajne integrujú zosilňovač zosilňovača prúdu na nízku úroveň, takže jediný potrebný diskrétny komponent je jediný rezistor so snímaním prúdu. Obrázok 2 znázorňuje rozdiel medzi integrovaným obvodom pohonu motora a topológiou obvodu pre diskrétne prúdenie.
Rozhranie na MCU
Pri prepájaní relé a riešení SSD s polovodičovou jednotkou na MCU zvyčajne používajú integrované obvody polovodičov priame spojenie medzi konektormi vstupného a výstupného (GPIO) a analógovo-digitálneho prevodníka (ADC) MCU. Tieto integrované obvody sú typicky dostatočne flexibilné na to, aby pripojili 1,8, 3,3 alebo 5V logické napätie na pozemný odpor s vysokou impedanciou. Pri reléových riešeniach je na ovládanie solenoidových cievok v relay potrebný podobný prúdový zisk, aby sa dosiahlo podobné ovládanie vstupu. Obrázok 3 znázorňuje rozdiel v topológii obvodov, ktorý spája relé a polovodičovú jednotku s MCU.
Krivka otáčok motora
Krivka otáčok motora s relé je veľmi neefektívna. Konštruktéri môžu používať relé na dosiahnutie schém riadenia viacerých rýchlostí pre elektrické okná, dvere výťahov, strešné okná, posuvné dvere alebo čerpadlá prostredníctvom rezistorov rôznych veľkostí umiestnených v sérii s motormi alebo viacotáčkovými motormi s rôznymi rýchlosťami. Obe riešenia vyžadujú viac relé, ak sú zvolené rôzne rýchlosti a viac relé vyžaduje viac miesta na palube a samostatné komponenty.
Vďaka riešeniu v tuhom stave musíte pre ovládače motora TI zabezpečiť iba dve signály modulácie šírky impulzu (PWM) z MCU na riadenie otáčok motora. Na moduloch DRV8702-Q1 a DRV8703-Q1 poskytuje TI režim fázy / zapnutia, pri ktorom sa na uvoľňovací kolík aplikuje iba jeden signál PWM, zatiaľ čo jednoduchý logický pin s vysokou alebo nízkou fázou riadi smer motora. Signál PWM logickej úrovne je priamo prevedený na bránu MOSFET so správnym napätím, aby sa úplne zvýšil vysoký bočný alebo dolný okraj MOSFET. Pomocou tohto typu rozhrania môžete rýchlo navrhnúť viacotáčkové čerpadlá, vlastné pohybové krivky pre posuvné sklenené strešné okná, mäkko uzavreté elektrické okná, lacné stierače s premenlivou rýchlosťou na čelné sklo alebo akýkoľvek iný typ jednoduchej ovládacej jednotky riadenia pohybu.
inštancie
Referenčná konštrukcia modulu strešného okna pre malý stôl je modul riadenia pevných motorov pre aplikácie svetlíkov a okenných výťahov. Referenčná konštrukcia TI využíva ovládač brány DRV8703-Q1, ktorý integruje súčasný zosilňovač a dva dvojradové balíky MOSFET pre automobilový priemysel, aby vytvorili veľmi malé rozloženie výkonu v porovnaní s typickým riešením relé. Súčasťou dizajnu sú dva snímače Hall s detektormi DRV5013-Q1 TI na kódovanie polohy motora.
Navrhovanie riadiaceho systému motora pomocou pevných motorových pohonov spoločnosti TI pomôže znížiť veľkosť riešenia PCB, čo umožňuje viac motorov ovládať z rovnakého modulu. Vďaka vysokej integrácii našich motorových pohonov a jednoduchým systémom riadenia môžu dizajnéri rýchlo a ľahko pretvárať väčšinu moderných okruhov obvodov s regulovaným jednosmerným motorom, ktoré momentálne používajú relé.
