冠华伟业|聊聊微硕MOS管在无刷电机上的应用

发布日期:2020-05-27 点击次数:199

无刷电机作为电机行业的,进入国内的历史并不长,进入中国市场以来,便很快被家电、汽车、轮船和机械等行业广泛应用,在各个行业中占据了重要的一席之地。无刷电机性能的好坏很大程度上取决于电机驱动器,然而MOS管在驱动电路上发挥着重要作用,冠华伟业作为微硕MOS管的总代理商,带您了解微硕MOS管在无刷电机上的应用。


无刷电机为何被广大行业所青睐

随着人们生活水平的提高和现代化生产、办公自动化的发展,家用电器、工业机器人等设备都越来越趋向于高效率化、小型化及高智能化,作为执行元件的重要组成部分,电机必须具有精度高、速度快、效率高等特点。

无刷电机凭借着体积小、重量轻、寿命长、效率高、噪声小、震动小、无火花、可靠性高、稳定性好、适应性强等特点,在医疗、工业控制、消费电子、电动工具、电动车等领域广泛应用。

无刷电机的工作原理


MCU通过配置寄存器输出六路PWM只是控制信号,其最高电压也只有5V,不能直接驱动电机,而是通过控制功率管的开关来使电机运行,驱动电路一般是由多个MOS组成的驱动桥和电机驱动桥功率管构成。无刷电机的换向是换相是依靠转子位置的检测进行的,其中有感驱动方式是利用霍尔传感器检测转子位置的,无感驱动方式是通过检测和计算无刷电机转动过程中的电流、电压等参数变化,推测转子位置,进而进行换相的。

1. 换向原理

无刷电机内部安装有霍尔传感器,其可以根据转子不同位置时的不同磁场方向分布情况,而给出10的输出信号,三个传感器均匀安装,在360度的电角度上发生6次翻转电平,每次相差60度电角度,根据三个传感器的信号编码测出转子的位置,这就是常用的有感驱动方式。另外,无感驱动方式是通过检测和计算无刷电机转动过程中的电流、电压等参数变化,推测转子位置,进而进行换相的。

2. 驱动电路工作原理


图中Q1到Q6为功率场效应管,当需要AB相导通时,只需要打开Q1,Q4管,而使其他管保持截止。此时,电流的流经途径为:正极→Q1→线圈A→绕组B→Q4→负极。MCU给Q1的栅极是PWM信号,而给Q4的栅极是常开信号,这样就可以通过控制Q1输入端的PWM信号占空比来控制驱动电机的有效电压。

 

无刷电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能,但优点也正是它的缺点,因为无刷电机要产生额定负载下恒定转矩的性能,则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°,这就需要用到碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外,使用场合也受到限制

因此要提升驱动电机的性能,就要从功率组件入手,MOS管在无刷电机的应用尤为重要。微硕半导体专注于半导体设计、封装、测试,多年来致力于电子元器件开发研究,成为东亚地区少数能够提供“芯片测试、封装设计、封装测试、特订产品”的企业,微硕针对无刷电机性能需求,研发出了多款适合无刷电机应用的MOS管。

微硕MOS管在无刷电机上的应用型号




















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