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智能電源IC驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)是如何達(dá)到電流和變速控制?

發(fā)布時(shí)間:2023-05-11 18:06:00人氣:

 智能電源IC將電源器件和控制電路集成在一個(gè)芯片上。迄今為止,研究主要集中在高壓集成電路和兼容CMOS的功率IC上。這些是特殊的高速集成電路,可驅(qū)動(dòng)無刷直流電機(jī)(BLDC)等多相電機(jī),并提供現(xiàn)代節(jié)能應(yīng)用所需的高級控制功能,如變速、電流矢量控制,甚至無傳感器控制。


 較舊的控制器不能被描述為智能,因?yàn)樗鼈儧]有任何微處理器命令接口,例如SPI(串行外設(shè)接口)、RS232串行或CANBus。隨著越來越多的行業(yè)希望為高效電機(jī)提供動(dòng)力,這一點(diǎn)尤其重要。


 IC的輸入是微處理器類型的命令,它可以通過直接模擬電壓或SPI(串行外設(shè)接口)接受扭矩或速度命令。該IC不是通用微處理器,盡管它的核心具有類似DSP的引擎。智能IC提供頂級、即用型指令,用于設(shè)置電機(jī)驅(qū)動(dòng)參數(shù),例如調(diào)整輸出值或調(diào)整電流增益。


 單個(gè)IC可用于控制BLDC的速度、扭矩或電壓模式三相電機(jī)。它可以執(zhí)行多種功能,包括三相PWM信號生成、開關(guān)、電流環(huán)、速度環(huán)、輪廓生成、霍爾傳感器輸入、方波編碼器輸入和緊急停止處理,以及串行接口輸入輸出命令和串行SPI數(shù)據(jù)給定同時(shí)。

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 開啟或復(fù)位時(shí),IC會(huì)檢查I2C接口中是否存在串行EEPROM。使用串行EEPROM,存儲(chǔ)在芯片上的配置命令被讀取并提供可在操作期間使用的參數(shù)信息。


 另一方面,配置信息可以存儲(chǔ)在閃存中。如果初始配置未存儲(chǔ)在閃存中或由串行EEPROM提供,然后使用默認(rèn)值,然后信息將從微處理器或PC等主機(jī)設(shè)備通過串行端口發(fā)送。根據(jù)控制回路的配置,外部模擬信號可以設(shè)置速度或扭矩值。串行外設(shè)接口或內(nèi)部配置文件生成器也可用于配置命令。


 電流環(huán)路控制通過兩個(gè)模擬信號的直接輸入實(shí)現(xiàn),該信號指示通過電機(jī)繞組A和B的瞬時(shí)電流。這些信號通常由放大器電路中的外部串聯(lián)電阻或霍爾傳感器接收。然后將此模擬電流信息與每個(gè)相位所需的電流相結(jié)合,以生成對稱的6或3個(gè)PWM信號。該IC包含多項(xiàng)安全功能,包括緊急停止信號輸入、PWM輸出關(guān)閉、放大器輸出信號關(guān)閉,可用于開啟外部放大器電路開和關(guān)。

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