Strateġija biex tissimplifika sistemi ta 'kontroll u ta' drive tal-mutur BLDC bi tliet fażijiet
Prodotti semi-kondutturi li huma integrati ħafna mhumiex biss ix-xejra tal-prodotti tal-konsumatur, iżda wkoll jippenetraw gradwalment f'applikazzjonijiet ta 'kontroll tal-mutur. Fl-istess ħin, muturi mingħajr brushes DC (BLDC) qed juru wkoll l-istess momentum f'ħafna swieq, bħalma huma applikazzjonijiet awtomotivi u mediċi, u s-sehem tas-suq tagħhom qiegħed bil-mod jaqbeż dak ta 'tipi oħra ta' muturi. Bid-domanda dejjem tikber għal muturi BLDC u l-maturità tat-teknoloġiji tal-muturi relatati, l-istrateġija ta 'żvilupp għas-sistemi ta' kontroll tal-muturi BLDC evolviet minn ċirkuwiti diskreti għal tliet kategoriji differenti. Dawn it-tliet tipi ewlenin ta 'soluzzjonijiet huma maqsuma fi system-on-a-chip (SoC), prodotti standard speċifiċi għall-applikazzjoni (ASSP), u soluzzjonijiet bi ċippa.
Dawn it-tliet soluzzjonijiet ewlenin huma dejjem iktar iffavoriti mill-inġiniera tad-disinn tas-sistema tal-muturi għaliex inaqqsu n-numru ta 'komponenti meħtieġa għall-applikazzjoni u jnaqqsu l-kumplessità tad-disinn. Madankollu, kull strateġija għandha s-saħħiet u n-nuqqasijiet tagħha stess. Dan l-artikolu ser jiddiskuti dawn it-tliet għażliet u kif jistgħu jiġu nnegozjati bejn l-integrazzjoni tad-disinn u l-flessibilità.
Is-sistema bażika tal-mutur tikkonsisti fi tliet moduli ewlenin: il-provvista ta 'l-enerġija, is-sewqan bil-mutur u l-unità ta' kontroll. Il-Figura 1 turi d-disinn ta 'sistema ta' mutur diskreta tradizzjonali. Is-sistemi tal-mutur tipikament jinkludu proċessur RISC sempliċi bi flash integrat li jmexxi l-MOSFET estern billi jikkontrolla s-sewwieq tal-bieb. Il-proċessur jista 'jsuq il-mutur direttament permezz ta' MOSFET integrat u regolatur tal-vultaġġ li jagħti s-setgħa lill-proċessur u lis-sewwieq.
Is-sewqan tal-mutur SoC jintegra l-moduli kollha ta 'hawn fuq u huwa programmabbli għal firxa wiesgħa ta' applikazzjonijiet. Barra minn hekk, hija ideali għal applikazzjonijiet li jirrikjedu ottimizzazzjoni spazjali minħabba limitazzjonijiet ta 'l-ispazju. Madankollu, il-prestazzjoni baxxa tal-ipproċessar u l-ispazju limitat tal-memorja interna ma jistgħux jiġu applikati għal sistemi ta 'muturi li jeħtieġu kontroll avvanzat. Żvantaġġ ieħor ta 'l-ICs tas-sewwieq tal-mutur SoC huwa l-għodod limitati ta' żvilupp, bħan-nuqqas ta 'ambjent ta' żvilupp tal-firmware. Dan huwa f'kuntrast qawwi mal-fatt li ħafna mill-fornituri ewlenin tal-mikrokontrolluri tal-industrija joffru firxa wiesgħa ta 'għodda faċli biex tużah.
Il-drives tal-mutur ASSP huma ddisinjati għal żona speċifika u kollox huwa ottimizzat għal applikazzjoni dejqa. Huwa jieħu ftit spazju u ma jeħtieġ l-ebda aġġustament tas-softwer. Barra minn hekk, hija ideali għal applikazzjonijiet limitati mill-ispazju. Il-Figura 2 turi dijagramma ta 'blokka ta' mutur tal-mutur tal-fann DFN ta '10 pins. Minħabba li l-drives tal-mutur ASSP ħafna drabi huma ffukati fuq applikazzjonijiet ta 'produzzjoni b'volum għoli, ħafna drabi jkollhom proporzjonijiet eċċellenti ta' prezz / prestazzjoni. Madankollu, dan ma jfissirx li l-muturi li jimxu fuq drives ASSP jeħtieġu li jissagrifikaw il-prestazzjoni. Pereżempju, l-aktar muturi moderni tal-mutur ASSP jistgħu jsuqu muturi BLDC b'alitemi ta 'sensorless u sinusoidali, li fil-passat kienu jeħtieġu mikrokontrolluri ta' prestazzjoni għolja. Madankollu, il-prodotti ASSP m'għandhomx programmabbiltà u ma jirranġawx is-saħħa tas-sewqan, li jillimita l-kapaċità tagħhom li jadattaw għal talbiet tas-suq li qed jinbidlu.
Għalkemm l-integrazzjoni għolja hija tendenza ewlenija fl-elettronika tal-lum, għad hemm domanda dejjem tikber għal soluzzjonijiet ta 'ċippa doppja b'sewwjenti analogi sinjuri u mikrokontrolluri analogi intelliġenti. L-istrateġija ta 'żewġ chip tippermetti lid-disinjaturi biex jagħżlu minn varjetà ta' mikrokontrolluri biex isostnu l-kommutazzjoni sensorja jew il-kommutazzjoni sensorless b'teknoloġija tas-sewqan trapezojdali jew sinusojdali. Meta tuża din is-soluzzjoni, l-għażla taċ-ċippa tas-sewwieq ta 'sostenn hija kruċjali. Iċ-ċippa ideali tal-ħbieb għandu jkun fiha mill-inqas il-karatteristiċi li ġejjin:
Regolatur effiċjenti u aġġustabbli biex inaqqas il-konsum tal-enerġija u jħaddem it-tipi kollha ta 'mikrokontrolluri
Il-monitoraġġ u l-moduli ta 'l-ipproċessar ta' l-isfond biex jiżguraw tħaddim sikur bil-mutur u jippermettu komunikazzjoni bejn żewġ naħat bejn il-host u l-drive
Parametri mhux obbligatorji li jtejbu l-prestazzjoni mingħajr il-ħtieġa għal sforz ta 'programmazzjoni addizzjonali
Sewwieq tal-qawwa nominali għall-muturi MOSFET jew BLDC
B'mod ġenerali, bil-muturi SoC u ASSP, id-disinjaturi tas-sistema tal-muturi mhux biss jużaw l-inqas komponenti iżda għandhom ukoll flessibilità moderata. Madankollu, soluzzjonijiet ferm integrati bħal dawn għandhom limitazzjonijiet differenti, bħal funzjonalità fissa, kapaċità ta 'ħażna limitata, u qawwa tal-ipproċessar. It-Tabella 1 tqabbel it-tliet strateġiji ewlenin ta 'kontroll tal-mutur BLDC deskritti hawn fuq.
Meta mqabbel ma 'disinji diskreti, kontroll modern tas-sewqan bil-mutur u soluzzjonijiet tas-sewqan mhux biss inaqqsu l-polza ta' materjali iżda wkoll inaqqsu l-ħin ta 'żvilupp tas-sistema, filwaqt li m'għandhom ebda impatt fuq sistemi ta' bini ottimizzati għal muturi BLDC magħżula. Disinji ta 'riferenza ta' hardware u ta 'firmware u libreriji minn bejjiegħa tas-semikondutturi jistgħu jnaqqsu drastikament il-ħin ta' żvilupp u jaċċelleraw iż-żmien għas-suq għal kunċetti ta 'kontroll u drive avvanzati tal-mutur.
