了解电器的最新电机BLDC设计注意事项

诸如洗衣机,空调和冰箱的可变频率家用电器通常使用无刷DC电机(BLDC)。这些电机因其高效率,低噪音和无级调速而在家用电器中很受欢迎。
仍有许多低功率电机 - 例如洗衣机和洗碗机中的排水泵或空调和冰箱中的风扇 - 由于驱动器设计的复杂性和成本,BLDC电机无法完全取代。由于这些电机的功率通常低于50W,因此即使对于经验丰富的工程师来说,开发BLDC电机驱动器也非常耗时,并且还可以将时间延长到市场。TI通过使用高度集成的BLDC电机驱动器单芯片IC帮助您简化驱动器设计,该芯片IC在器件内部具有嵌入式专有的180度无传感器控制方案。低压BLDC电机更适合低功率应用而非高压应用,使用高压解决方案进行低功率应用就像是拉着小推车的大马。与高压BLDC电机相比,
  • 兼容性。AC / DC开关电源转换器使系统能够在不同区域的通用电压输入条件(110 / 220V AC)下工作。
  • 安全。 超低压电源简化了电机的绝缘设计,消除了驱动板绝缘突破的风险,降低了电击风险,特别适用于排水泵所在的高湿度环境。
  • 可靠性。 保护功能包括过流保护,锁定检测,电压浪涌保护,欠压锁定保护,热关断保护和自动重启。较低的开关和传导损耗使电机更易于控制和更高效。
  • 外形小巧。驱动板可轻松安装到电机中,节省印刷电路板(PCB)空间。(见图1和2)
  • 更好的电磁干扰(EMI)性能。EMI功能使客户能够轻松通过EMI测试要求。
  • 节省成本。低压直流链路电容器比高压直流电容器便宜。无传感器实现简化了电机组装; 使启动更可靠; 并减少线束,霍尔效应传感器和相关的电缆成本。

图1:形状因子中驱动程序的变化


图2:外形中电机的变化
总体而言,采用集成式小型驱动器的电机可降低设计复杂性,节省研发时间并加快产品上市时间。
TI 集成的30 W无传感器BLDC电机驱动器改装参考设计采用90至265 V AC输入,使用低压(24V)BLDC电机驱动器代替高压(300V以上)电机。该参考设计提供优化的紧凑型AC / DC反激式电源和高度集成的正弦BLDC电机驱动器,具有全面保护功能。图3显示了系统框图。


图3:系统框图
参考设计的外形非常小,可以将驱动板集成到电机内部,并提供改进的解决方案。AC / DC反激式电源将90V至265V,50Hz或60Hz AC输入转换为稳压24V DC输出,并在高端和低端之间加强隔离,UCC28740用作AC / DC反激式控制器。设计的功率输出最大为36W。 电源产生的24V DC为  DRV10983  三相无传感器BLDC电机控制器供电,驱动电机并控制电机速度。对于需要更宽工作电压支持和增强保护功能的设备设计,可以使用DRV10987等BLDC电机驱动器可以使用24V系统满足不同的功率要求。您无需成为BLDC技术的专家,即可完美地开发BLDC系统。我们有许多易于使用的电机驱动器,集成了控制逻辑,栅极驱动和FET,有助于最大限度地缩短开发时间,节省成本并减少PCB板空间。 

TI专有的无传感器控制方案,提供连续的正弦驱动。这种集成的电机控制显着降低了通常由于换向而产生的纯音声学。图4显示了DRV10983的驱动波形。

图4:驱动波形
如果您担心额外的开关电源成本,您只需将之前的开关电源级别从5W或10W升级到35W; 成本增加非常有限。系统级成本更低,因为较小的电机和驱动器IC比高压解决方案便宜。

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