Stratégia pre zjednodušenie trojfázové BLDC motor a disk systémy
Vysoko integrované polovodičových výrobkov nie sú len trend spotrebiteľských výrobkov, ale aj postupne prenikať motorické ovládanie aplikácií. V rovnakom čase, striedavé motory DC (BLDC) vykazujú rovnakú dynamiku v mnohých trhoch, napríklad v automobilovom a zdravotnícke aplikácie, a ich podiel na trhu je postupne predčil to iné typy motorov. S rastúcim dopytom po BLDC motory a splatnosť súvisiace motorových technológií, rozvoja pre BLDC motor riadiace systémy sa vyvinul z diskrétne obvody do troch rôznych kategórií. Tieto tri hlavné druhy riešenia sú rozdelené do system-on-a-chip (SoC) a špecifické pre aplikáciu štandardných produktov (ASSP) riešenie dvoch-čip.
Tieto tri hlavné riešenia sú čoraz viac zvýhodnili pohybového ústrojenstva konštruktérov, pretože znižujú počet komponentov potrebných pre uplatňovanie a zníženie zložitosti konštrukcie. Avšak, každá stratégia má svoje vlastné silné a slabé stránky. Tento článok sa bude diskutovať, tieto tri možnosti a ako môžu byť predané medzi integrácie návrhu a flexibilitu.
Základného pohybového ústrojenstva sa skladá z troch hlavných modulov: napájanie, motorovým pohonom a riadiacou jednotkou. Obrázok 1 zobrazuje návrh tradičné diskrétne pohybového systému. Motorové systémy obvykle obsahujú jednoduché RISC procesor s vstavaný blesk, ktorý poháňa externý MOSFET kontrolovaním brána vodiča. Procesor aj pohon motorových vozidiel priamo prostredníctvom integrovaného MOSFET a regulátor napätia ktorá poháňa procesor a ovládač.
SoC motorovým pohonom integruje všetky z vyššie uvedených modulov a je programovateľný pre širokú škálu aplikácií. Okrem toho je ideálny pre aplikácie vyžadujúce optimalizáciu priestoru kvôli priestorovým obmedzeniam. Avšak, jeho nízka výpočtový výkon a obmedzená vnútorná pamäť priestoru nemôže uplatniť motorových systémov, ktoré vyžadujú pokročilé ovládanie. Ďalšou nevýhodou SoC motor ovládač zdieľania pripojenia na internet je obmedzené vývojové nástroje, ako je nedostatok firmware vývojové prostredie. Toto je v ostrom kontraste k tomu, že väčšina špičkových mikrokontroléru dodávateľov ponúkajú širokú škálu bezstarostný-až na-cvičenie nástroje.
ASSP motorové jednotky sú určené pre špecifické oblasti a všetko je optimalizované pre úzky aplikácie. To zaberá veľmi málo miesta a nevyžaduje žiadne úpravy softvéru. Okrem toho je ideálny pre priestorovo obmedzené aplikácie. Obrázok 2 ukazuje bloková schéma 10-pin DFN ventilátor motora ovládač. Pretože ASSP motorové jednotky sú často zamerané na veľkoobjemovú výrobu aplikácie, často majú vynikajúci pomer cena/výkon pomery. Avšak, to neznamená, že motory beží na ASSP jednotkách je potrebné obetovať výkon. Napríklad, väčšina moderných ASSP motorové jednotky autom BLDC motorom so sensorless a sínusové algoritmy, ktoré v minulosti vyžaduje vysokovýkonný mikroprocesory. Však ASSP produkty nedostatok programovanie a neupraví jednotky sily, ktorá obmedzuje ich schopnosť prispôsobiť sa meniacim sa požiadavkám trhu.
Hoci vysoká integrácia je významným trendom v dnešnej elektroniky, je stále rastúci dopyt po dual-chip riešenia s bohatou analógové ovládače a inteligentné analógové mikroprocesory. Dvoch-čip stratégia umožňuje konštruktérom vybrať od rôznych MCS podporiť zmyslové komutatívne alebo sensorless komutatívne technológiou trapézové alebo sínusovom jednotky. Pri použití tohto riešenia, voľba podpornej čip ovládač je rozhodujúce. Ideálny spoločník čip má obsahovať aspoň nasledujúce funkcie:
Efektívne, nastaviteľný regulátor pre zníženie spotreby energie a pohonu všetkých typov mikroprocesory
Monitorovanie a spracovanie moduly zaistiť bezpečnú prevádzku motora a umožniť obojsmernú komunikáciu medzi hostiteľom a jednotku na pozadí
Voliteľné parametre, ktoré optimalizujú výkon bez nutnosti ďalšieho programovacieho úsilia
Menovitý výkon ovládača MOSFET alebo BLDC motory
Vo všeobecnosti s SoC a ASSP motorové jednotky, pohybového systému dizajnérov nielen pomocou najmenším počtom súčastí, ale majú tiež stredne flexibilitu. Avšak takéto vysoko integrované riešenia majú rôzne obmedzenia, ako sú pevná funkčnosť, obmedzenou ukladacou kapacitou a výpočtový výkon. Tabuľke 1 sa porovnávajú tri hlavné BLDC motor kontrolné stratégie opísané vyššie.
V porovnaní na diskrétny dizajn, moderné motorové ovládanie a riadiť riešenia nielen znížiť kusovník ale tiež skracujú dobu vývoja systému, pričom žiadny vplyv na budovanie systémov optimalizovaný pre vybratý BLDC motory. Hardvéru a firmvéru referenčné vyhotovenia a knižnice z polovodičových dodávateľov môžu výrazne skracujú dobu vývoja a urýchliť čas-k-trh pre pokročilé koncepcie motorové ovládanie a riadiť.
