ZHCACM3 may 2023 MCT8329A
无刷直流电机 (BLDC) 或永磁同步电机 (PMSM) 的无传感器和可用电机控制算法的开发既复杂又耗时。开发过程可能存在不同的挑战,包括在所有情况下电机要可靠启动而不发生倒转、实时检测电机转子的初始旋转方向、精确检测电机电流和电压以便可靠地估计电机的位置。其他挑战包括电机参数的变化、可控的电机停止、更快的加速和减速、超高速度、防止电机锁死、过流和短路的内置保护机制等。这个过程会很困难,需要更长的开发和测试时间。MCT8329A 无代码无传感器梯形控制三相栅极驱动器帮助设计人员加快设计速度、无需编写代码即可对电机调优以提高性能,以及实现可扩展、高效率、低噪声、稳健的电机控制。
对于真空吸尘器和鼓风机等应用,高速运转可以减小整个系统的尺寸并提供强大的吸力或气流。但是,在超高速度下使用无传感器方法控制 BLDC 电机难度很大,并且会由于电机换向不当而导致效率降低。
MCT8329A 器件集成了多种技术,可在各种运行速度下提高效率。
图 2 显示了 3kHz 电机速度下的初始速度检测和闭环换向的实时检测。
MCT8329A 器件集成了一种混合调制方案,可以消除浮动相电流,如图 4 所示,从而提高扭矩、效率并实现损耗的均匀分布。
对于家庭、办公室或商业使用,降低噪声是电机驱动应用的首要要求。MCT8329A 提供具有额外 150o 调制的高级无传感器梯形控制技术,与传统的 120o 梯形控制设计相比,可将 BLDC 电机噪声降低 2-4%。
图 5 显示了 150°换向的高速(1kHz 电气)真空吸尘器低电感电机的相电流。
为多个终端应用开发单个平台有助于降低生产成本、改善库存管理、减少设计工作量并加快推向市场的速度。MCT8329A 器件可在电压、功率和电机控制算法方面实现可扩展性。
许多应用都要求电机可以快速加速或减速。CPAP 呼吸机和汽车燃油泵等应用必须在几十毫秒内减速和加速。真空吸尘器必须在几秒钟内加速至全速,以改善用户体验。快速加速或减速会带来系统挑战(包括无传感器电机控制的同步丢失、将能量泵回直流总线),这会增加直流总线电压,从而需要更高的额定电容器或具有更高额定值的下游器件。
MCT8329A 可以实现快速启动、加速到全速和快速停止等实时响应操作,同时保障快速、可靠和安全的运行。借助 MCT8329A 驱动器中获得专利的快速减速技术,现在可以实现比传统电机控制技术快 50% 的减速。MCT8329A 停止电机时不会将能量泵回电池,从而保护电机系统免受损坏。图 6 显示了 CPAP 电机在 130ms 内从 33kRPM 减速至 3.3kRPM。
MCT8329A 器件集成了可靠的快速启动方法以及可独立配置的启动和开环设置,并且具有自动开环到闭环切换功能,用户可以实现更快的启动,例如在汽车燃油泵应用中,从静止到全速 (270Hz) 的启动时间为 35ms,如图 7 所示。图 8 显示了使用 MCT8329A 驱动器,真空吸尘器电机在 1.5 秒内加速至 1.2kHz (72kRPM) 的全速。
MCT8329A 驱动器可实现可扩展、超高速、高效和快速响应平台设计,从而帮助设计下一代高速、强大的真空吸尘器、花园吹叶机或其他 BLDC 应用。