隨著開放式空間設(shè)計(jì)的普及,以及電動(dòng)汽車與家電設(shè)備對(duì)靜音與能效要求的不斷提升,市場(chǎng)對(duì)更安靜、更高效的電機(jī)控制需求正在顯著增加。面對(duì)不斷提升的系統(tǒng)復(fù)雜度,工程師們亟需找到能夠有效縮短無刷直流(BLDC)電機(jī)控制開發(fā)周期的方法。

德州儀器的新無傳感器磁場(chǎng)定向控制 (FOC) BLDC 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 MCx 系列,在不影響系統(tǒng)性能的情況下簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì),通過更高集成度與圖形化配置工具,BLDC 電機(jī)控制正在從“算法開發(fā)”走向“系統(tǒng)優(yōu)化”。

關(guān)鍵技術(shù)亮點(diǎn) 1:從代碼開發(fā)到圖形化配置,簡(jiǎn)化開發(fā)流程

過去,工程師往往需要耗費(fèi)數(shù)周時(shí)間來編寫和調(diào)試 FOC 算法,甚至不得不在性能上做出妥協(xié)。如今,MCx 系列帶來了一項(xiàng)突破性的省時(shí)方案:通過完全免代碼(code-free)的集成算法、自動(dòng)調(diào)諧 GUI 以及可通過 EEPROM 輕松調(diào)整的配置,有助于顯著縮短開發(fā)與調(diào)試周期。

TI 的 MOTORSTUDIO 工具,支持所有 MCx 器件,提供以下強(qiáng)大功能:

• 可視化配置界面:實(shí)現(xiàn)直觀的參數(shù)設(shè)置與實(shí)時(shí)監(jiān)控。

• 自動(dòng)調(diào)諧功能:智能優(yōu)化電機(jī)的各項(xiàng)性能參數(shù)。

• 性能分析工具:提供實(shí)時(shí)波形顯示與數(shù)據(jù)記錄。

• 參數(shù)導(dǎo)出:配置文件一鍵生成及導(dǎo)出,助力產(chǎn)品加速量產(chǎn)部署。

關(guān)鍵技術(shù)亮點(diǎn) 2:高集成度設(shè)計(jì),降低系統(tǒng)復(fù)雜性

MCx 系列創(chuàng)新性地將柵極驅(qū)動(dòng)器、FET 和電機(jī)控制算法集成于單一的小型封裝內(nèi),為低功率到高功率應(yīng)用提供了極具擴(kuò)展性的解決方案。這種高集成度設(shè)計(jì)不僅有效縮小了系統(tǒng)尺寸,更大幅降低了外圍電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。

MCx 系列主要產(chǎn)品包括 MCF8315D、MCF8316D、MCF8329HS、MCT8316A 以及 MCT8316Z,具備良好的可擴(kuò)展性,能夠靈活覆蓋從低功率到高功率的多種應(yīng)用場(chǎng)景,同步提供汽車級(jí)版本。

在汽車和家電的泵與風(fēng)扇應(yīng)用中,MCx 能夠?qū)崿F(xiàn)許多特定算法功能,例如水泵的防干燒檢測(cè)、用于優(yōu)化 EMI(電磁干擾)的 PWM 抖動(dòng),以及助力系統(tǒng)級(jí)認(rèn)證的 UL 認(rèn)可變體等。

關(guān)鍵技術(shù)亮點(diǎn) 3:靈活啟動(dòng)與動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力

許多終端設(shè)備在啟動(dòng)和狀態(tài)切換時(shí)都極其依賴快速響應(yīng),為此,MCx 系列專為系統(tǒng)提供了超快啟動(dòng)與快速減速序列。工程師可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求,靈活配置最匹配的啟停策略:

• 多種啟動(dòng)方式:支持 Align、IPD(初始位置檢測(cè))或緩慢的首周期啟動(dòng)等。

• 多維減速控制:提供滑行、高/低側(cè)制動(dòng)以及主動(dòng)降速等多種制動(dòng)方法。

關(guān)鍵技術(shù)亮點(diǎn) 4:兼顧效率與聲學(xué)性能

在電機(jī)應(yīng)用中,高效率與低噪聲往往需要平衡。MCx 系列憑借其集成的 FOC 和梯形波算法,展現(xiàn)出卓越的效率性能,能顯著延長便攜式和電池供電設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。在提升效率的同時(shí),MCx 更兼顧了業(yè)界領(lǐng)先的聲學(xué)表現(xiàn),幫助客戶從容應(yīng)對(duì)嚴(yán)苛的噪聲法規(guī)與終端用戶要求,提供了多種控制和優(yōu)化電機(jī)聲學(xué)特性的方法:

• PWM 調(diào)制模式切換:支持在連續(xù)調(diào)制與不連續(xù)調(diào)制模式之間靈活切換。

• 死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償:內(nèi)置死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償機(jī)制,全面優(yōu)化電機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的聲學(xué)表現(xiàn)。

• 多種換向策略:支持動(dòng)態(tài)梯形波 120 度與 150 度切換。

場(chǎng)景拓展,賦能百業(yè)

得益于出色的高配置性與極短的開發(fā)周期,MCx 系列能夠在眾多應(yīng)用領(lǐng)域中展現(xiàn)巨大優(yōu)勢(shì):

• 汽車領(lǐng)域:廣泛應(yīng)用于座椅冷卻風(fēng)扇、熱管理泵和鼓風(fēng)機(jī)、信息娛樂冷卻風(fēng)扇、機(jī)油和燃油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)和電池冷卻風(fēng)扇、天窗和雨刮器模塊,以及冷卻液/水泵。

• 工業(yè)及家電:完美適配洗衣機(jī)和洗碗機(jī)泵、空氣凈化器和加濕器風(fēng)扇、住宅起居風(fēng)扇、小型家電泵/風(fēng)扇、電器排水泵、投影儀色輪,以及無繩園林工具、割草機(jī)和無繩吸塵器等。

TI 的 MCx BLDC 電機(jī)控制器件為工程師提供了一體化電機(jī)控制解決方案,助力大幅降低產(chǎn)品的復(fù)雜性并縮短上市時(shí)間。憑借免代碼操作、業(yè)界領(lǐng)先的聲學(xué)運(yùn)行表現(xiàn)、卓越的效率性能以及高度可配置的設(shè)計(jì),TI MCx 系列將幫助團(tuán)隊(duì)更快地將產(chǎn)品推向市場(chǎng) 。