無刷直流電機怎么樣高效和長壽命兼具 2025-01-01
無刷直流電機(BLDC電機)進行拆解,解鎖無刷直流電機內(nèi)部運行機制。
近些年來,一個年輕的電機市場正在逐漸興起,即是BLDC電機市場,相較于電機源遠流長的歷史,BLDC電機的發(fā)展歷史至今也就50多年。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,MCU和驅(qū)動組件的廣泛應(yīng)用,使得無刷直流電機(BLDC電機)的總體成本大大降低了,無刷直流電機因此得到了極大的發(fā)展,其總體成長率也高于電機的成長率。電機小型化是許多行業(yè)持續(xù)關(guān)注的問題,也是近年來的主要趨勢之一。
不論是生產(chǎn)、測試、日常實驗室,還是運動和定位系統(tǒng)都需要更小、更強大的電機,加上全球?qū)τ诃h(huán)境污染和生態(tài)的重視,以及各國逐漸出臺對于節(jié)能型制造業(yè)的政策支持,無刷電機行業(yè)有著非常明亮的發(fā)展前景。
根據(jù)Grandviewresearch的數(shù)據(jù)顯示,2027年全球無刷直流電機市場規(guī)模將達到272億美元。
本期將對永沛無刷直流電機(BLDC電機)進行拆解,解鎖無刷直流電機(BLDC電機)內(nèi)部運行機制。
無刷直流電機工作原理:
電機主要由永磁材料制造的定子、繞有線圈繞組的轉(zhuǎn)子(電樞 、換向器和電刷等構(gòu)成)。只要在電刷的A和B兩端通入一定的直流電流,電機的換向器就會自動改變電機轉(zhuǎn)子的磁場方向,這樣直流電機的轉(zhuǎn)子就會持續(xù)運轉(zhuǎn)下去,無刷直流電機性能上相較一般的傳統(tǒng)直流電機有很大優(yōu)勢,是當今最理想的調(diào)速電機。
無刷直流電機(BLDC電機)元器件一覽意法半導(dǎo)體STM8S系列
STM8S系列特點:n
1.速度達20 MIPS的高性能內(nèi)核
2.抗干擾能力強,品質(zhì)安全可靠
3. 領(lǐng)先的130納米制造工藝,優(yōu)異的性價比
4. 程序空間從4K到128K, 芯片選擇從20腳到80腳,寬范圍產(chǎn)品系列
5. 系統(tǒng)成本低,內(nèi)嵌EEPROM和高精度RC振蕩器
6.開發(fā)容易,擁有本地化工具支持
最低供應(yīng)電流為5?,運行模式:每兆赫230?。
參數(shù):
應(yīng)用:汽車電子、工業(yè)應(yīng)用、消費電子、醫(yī)療設(shè)備等。
意法半導(dǎo)體STM8S系列產(chǎn)品規(guī)格說明
三相250V柵極驅(qū)動器 峰岹
型號:FD6288T
FD6288T 是一款集成了三個獨立的半橋柵極驅(qū)動集成電路芯片,專為高壓、高速驅(qū)動 MOSFET 設(shè)計,內(nèi)置 VCC/VBS 欠壓(UVLO)保護功能、直通防止和死區(qū)時間和輸入信號濾波。
特點:
1.懸浮絕對電壓+250V
2.電源電壓工作范圍:5.0~20V
3.集成三個獨立的半橋驅(qū)動
4.輸出電流+1.5A/-1.8A
5.3.3V/5V輸入邏輯兼容
6.內(nèi)置200ns死區(qū)時間
7.高低端通道匹配
8.輸出與輸入同相
參數(shù):
應(yīng)用:電機驅(qū)動
二極管
ADI 低功耗功耗運算放大器
ADI公司的低功耗運算放大器能夠在許多應(yīng)用中提供多種優(yōu)勢,如延長電池壽命、簡化終端設(shè)備的散熱管理、降低自發(fā)熱以盡量降低熱相關(guān)的失調(diào)漂移,以及降低系統(tǒng)總功耗和成本等。提供高功效器件,同時又不犧牲速度、噪聲性能和精度。
產(chǎn)品規(guī)格說明
三端穩(wěn)壓器
廠家:江蘇長電科技
型號:CJ 78L05
產(chǎn)品規(guī)格
三端穩(wěn)壓器
廠家:江蘇長電
型號:CJ 78L12
產(chǎn)品規(guī)格
電容
廠家:深圳市宏遠納川電子有限公司
參數(shù):47? 35V
41F雙極鎖存型霍爾
封裝:TO-92
產(chǎn)品規(guī)格(僅供參考)
華潤微電子-MOS
總結(jié)
正科這款無刷直流電機(BLDC電機)凸出的優(yōu)勢在于:
從微控制器方面看,正科無刷直流電機搭載的是意法半導(dǎo)體的STM8S系列的MCU,新產(chǎn)品嵌入的 130nm 非易失性存儲器是當前 8 位微控制器中最先進的存儲技術(shù)之一,并提供真正的 EEPROM 數(shù)據(jù)寫入操作,可達 30 萬次擦寫極限。與此同時,在家用電器、加熱通風空調(diào)系統(tǒng)、工業(yè)自動化、電動工具、個人護理設(shè)備和電源控制管理系統(tǒng)等各種產(chǎn)品設(shè)備中,新產(chǎn)品配備的豐富外設(shè)可支持精確控制和監(jiān)視功能。此外,此款MCU具有兼容性強、設(shè)計靈活有彈性等優(yōu)點。
從驅(qū)動控制方面看,正科無刷直流電機(BLDC電機)的驅(qū)動IC采用的是峰岹FD6288T系列的芯片,集成了三個獨立的半橋柵極驅(qū)動集成電路芯片,能夠滿足對高壓、高速 MOSFET的驅(qū)動需要。同時,其內(nèi)置多種功能,能防止功率管在過低的電壓下工作,有效保護功率器件,防止輸入噪聲干擾。
此外,正科這款無刷電機內(nèi)置三個霍爾位置傳感器 ,它能夠準確采樣轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置,所以更能穩(wěn)定可靠運行。同時,霍爾也存在一定幾率的老化不良等問題,對電機的整個壽命產(chǎn)生一定的影響。
總的來說,在直流電機中,與其他電機直流電機相比,無刷直流電機(BLDC電機)不需要另外加載啟動繞組,同時也不會出現(xiàn)負載突變時產(chǎn)生振蕩和失步。BLDC使用電子換向器替代碳刷,更可靠、更安靜,運行效率更高,使用功耗也會隨之減少,產(chǎn)品壽命也會更長。
從長期使用性價比角度看,無刷直流電機(BLDC電機)是首選。 |