基础无刷栅极驱动器设计 —— 第1部分

由 cathy 提交于周三, 20 十二月 2017 - 09:58

有充分的理由说无刷直流电机绝对是电机驱动器中最酷的一款产品。您可以获得更高的效率、功率和扭矩，更低的噪音、电磁干扰（EMI）及振动，更长的电池及电机寿命,更快的速度,更好的产品,更多的惊喜、乐趣和朋友,更好看的外观以及无数追随者的崇拜。这份清单使我可能已经渐渐陷于自己的希望和梦想（见图1），因此我只能说“结果可能会各不相同”。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2017-12/wen_zhang_/100009432-31878-s1.p…; alt=“图1：无刷DC：希望和梦想的支持者” width="600"></center><center>图1：无刷DC：希望和梦想的支持者</center>

<a href="http://www.ti.com.cn/zh-cn/motor-drivers/brushless-dc-bldc-drivers/over…;无刷直流电机驱动</a>的乐趣在于算法。您可以实现有传感器或无传感器监控、梯形或正弦控制、磁场定向控制（FOC）或换向。可选方案和烹饪鸡蛋的方法一样多——但事实上，只有十种真正称得上是独特的（其他方法只是做了一个小小的变化）。但是我现在不打算谈论<a href="https://e2e.ti.com/blogs_/b/motordrivecontrol/archive/2015/05/20/simple…;这些</a>。我将要讨论“步骤零”：为电机驱动系统设计硬件。在这一步，您随时可离开。图2所示为我对此现象的印象。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2017-12/wen_zhang_/100009432-31879-s2.p…; alt=“图2：舒适度随着电压水平和模拟内容线性下降” width="600"></center><center>图2：舒适度随着电压水平和模拟内容线性下降</center>

对于其余六个读卡器，许多无刷直流电机系统旨在追求高功率和高效率，这意味着最好的实现方式是用分立式MOSFET控制栅极驱动器的微控制器（MCU）。在您测试出最佳的速度环路算法来控制您的电机之前，您只需将MCU的智能与MOSFET的原始电流驱动能力连接即可。栅极驱动器充当MCU的逻辑域与MOSFET和电动机的功率域之间的转换器。有两种可以实现这种转换器的架构：分立式栅极驱动器和集成式栅极驱动器。有很多原因说服你任选其一。分立式驱动器提供最高的电源电压支持和最优的性能，但需要更多的组件并且缺乏保护功能。集成式驱动器为电机驱动器提供更具针对性的解决方案，但不会为您提供电压支持或分立式栅极驱动器的超高性能。除在一个芯片上使用三个分立式栅极驱动器外，像<a href="http://www.ti.com.cn/product/cn/DRV8320/description?HQS=asc-mdbu-null-n…–cn">DRV8320</a>这样的集成式驱动器还可以提供附加功能，如栅极驱动电源、感应放大器、功率器件或集成式栅极驱动无源器件。刚刚略读上述段落的读者可以看下表1。
<img alt="3" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="65fdf4fe-f0ae-4113-8573-995333864197" src="/sites/default/files/inline-images/3_250.png" />
表 1: <center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2017-12/wen_zhang_/100009432-31880-s3.p…; alt=“表 1: 分立式栅极驱动器与集成式栅极驱动器；表中的细节比段落细节更多！” width="600"></center><center>表 1: 分立式栅极驱动器与集成式栅极驱动器；表中的细节比段落细节更多！</center>

在<a href="http://e2e.ti.com/blogs_/b/motordrivecontrol/archive/2017/07/19/a-basic…;本系列的第2部分</a>中，我将创建并展示分立驱动器和集成驱动器之间的原理图和布局差异，以检测我落实原理图和布局的能力。

其他资源

<ul type="disc">
<li>查看<a href="http://www.ti.com.cn/product/cn/DRV8320/datasheet?HQS=asc-mdbu-null-nul…–cn">DRV8320 数据表</a>。</li>
<li>阅读关于增加电动工具<a href="http://e2e.ti.com/blogs_/b/motordrivecontrol/archive/2017/05/23/how-red…;功率密度</a>需求的博客。 </li>
<li>查看<a href="http://www.ti.com.cn/tool/cn/TIDA-00774?HQS=asc-mdbu-null-null-blog-rd-… / 1kW，160A峰值，> 98％效率，高功率密度无刷电机驱动参考设计</a>。</li>
<li>了解三相<a href="http://www.ti.com.cn/product/cn/DRV8320/description?HQS=asc-mdbu-null-n…–cn">DRV8320</a>的<a href="http://www.ti.com.cn/cn/lit/an/slva714a/slva714a.pdf?HQS=asc-mdbu-null-…;智能栅极驱动器</a>。</li>
</ul>

本文转载自：德州仪器
声明：本文为转载文章，转载此文目的在于传递更多信息，版权归原作者所有，如涉及侵权，请联系小编进行处理。