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BLDC

有刷直流电机通过电刷进行换向。 以下是关于有刷直流电机的一些关键点:

  • 典型的转子(也就是电枢)上有绕组,并且在其末端连有换向器
  • 电刷与换向部分连接和断开,从而将能量传递到电枢
  • 永磁直流电机的定子(或外部机筒)将有两个或更多个永磁磁极
  • 通电绕组和定子磁体的相反极性互相作用,从而导致转子旋转直到与定子同相位
  • 一旦转子与定子对齐,电刷与换向器接触并导通下一个绕组

由于速度和转矩与所应用的电压/电流成正比,因而有刷直流电机控制起来相对容易。 由于电枢上有绕组,因而转子很重,较大的惯性使其较难启动和停止。 转子上的绕组会产生热量,并且较难散热。

◆ 工作原理

芯盈半导体拥有强大的、面向电机控制应用的产品组合。 运转顺畅和高效率推动了电机控制的发展。 面向PMSM、PMAC和感应电机(其采用高性能微控制器、功率晶体管与高压栅极驱动器IC)的磁场定向控制(FOC)软件的发展满足了对更高效率的需求。 对于功率较低的应用而言,面向步进电机的新型高集成度控制器/驱动器IC可以为步进电机实现更顺畅的运转和更高的定位精度。

◆ 有刷直流电机控制

这些易于驱动的电机通常用于实现速度和定位控制,功率介于几瓦和几马力之间。 只需要一个旋转方向时,可以用单晶体管PWM实现速度控制。 对于定位应用或者需要2个旋转方向时,可以使用具有PWM控制功能的全H桥。 在功率水平较低的情况下,可以利用带有驱动器和功率晶体管的、全面集成的功率IC来驱动DC电机。 对于功率较高的应用,可以通过分立式MOS或IGBT与高压栅极驱动器联用来实现H桥。 可以利用低成本微控制器来实现速度控制算法和控制电桥。 需要转速计或编码器之类的传感器方能准确控制位置或速度。 可以利用无反馈开环实现简单的速度调节。

◆ 无刷DC(三相BLDC)电机

无刷DC电机的转子上附有永磁体,而定子上则有外部换向线圈。 电子换向取代了DC电机内电刷的功能,通常根据感应到的转子位置来驱动定子线圈。 无刷DC电机的主要优势在于它固有的高效率和高可靠性。 由于设计者迫切需要提高系统效率,所以这些电机变得越来越常见了。 典型配置为1个由3个半桥驱动的三相电机。 在低功耗应用中,驱动器可被集成到智能功率IC内。对于功率更高的应用而言,分立式IGBT和高压栅极驱动器IC可用于半桥。 对于很多应用而言,无传感器驱动器消除了对过去使用的霍尔效应传感器的需求。 通常利用低端微控制器实现六步换向和速度控制。

◆ DEMO板