正科BLDC电机拆解:高效和长寿命兼具
2021-10-31 14:27:00 来源:半导体器件应用网 作者:谷莫妮 点击:13384
【哔哥哔特导读】本期将对正科无刷直流电机(BLDC电机)进行拆解,解锁无刷直流电机内部运行机制。
近些年来,一个年轻的电机市场正在逐渐兴起,即是BLDC电机市场,相较于电机源远流长的历史,BLDC电机的发展历史至今也就50多年。
随着半导体技术的发展,MCU和驱动组件的广泛应用,使得无刷直流电机(BLDC电机)的总体成本大大降低了,无刷直流电机因此得到了极大的发展,其总体成长率也高于电机的成长率。电机小型化是许多行业持续关注的问题,也是近年来的主要趋势之一。
不论是生产、测试、日常实验室,还是运动和定位系统都需要更小、更强大的电机,加上全球对于环境污染和生态的重视,以及各国逐渐出台对于节能型制造业的政策支持,无刷电机行业有着非常明亮的发展前景。
根据Grandviewresearch的数据显示,2027年全球无刷直流电机市场规模将达到272亿美元。
本期将对正科无刷直流电机(BLDC电机)进行拆解,解锁无刷直流电机(BLDC电机)内部运行机制。
无刷直流电机工作原理:
电机主要由永磁材料制造的定子、绕有线圈绕组的转子(电枢 、换向器和电刷等构成)。只要在电刷的A和B两端通入一定的直流电流,电机的换向器就会自动改变电机转子的磁场方向,这样直流电机的转子就会持续运转下去,无刷直流电机性能上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机。
拆解过程预览视频(双击)
无刷直流电机(BLDC电机)元器件一览
MCU
厂家:意法半导体STM8S系列
STM8S系列特点:n
1.速度达20 MIPS的高性能内核
2.抗干扰能力强,品质安全可靠
3. 领先的130纳米制造工艺,优异的性价比
4. 程序空间从4K到128K, 芯片选择从20脚到80脚,宽范围产品系列
5. 系统成本低,内嵌EEPROM和高精度RC振荡器
6.开发容易,拥有本地化工具支持
最低供应电流为5㎂,运行模式:每兆赫230㎂。
参数:
应用:汽车电子、工业应用、消费电子、医疗设备等。
意法半导体STM8S系列产品规格说明
三相250V栅极驱动器
厂家:峰岹
型号:FD6288T
FD6288T 是一款集成了三个独立的半桥栅极驱动集成电路芯片,专为高压、高速驱动 MOSFET 设计,内置 VCC/VBS 欠压(UVLO)保护功能、直通防止和死区时间和输入信号滤波。
特点:
1.悬浮绝对电压+250V
2.电源电压工作范围:5.0~20V
3.集成三个独立的半桥驱动
4.输出电流+1.5A/-1.8A
5.3.3V/5V输入逻辑兼容
6.内置200ns死区时间
7.高低端通道匹配
8.输出与输入同相
参数:
应用:电机驱动
二极管
ADI 低功耗功耗运算放大器
ADI公司的低功耗运算放大器能够在许多应用中提供多种优势,如延长电池寿命、简化终端设备的散热管理、降低自发热以尽量降低热相关的失调漂移,以及降低系统总功耗和成本等。提供高功效器件,同时又不牺牲速度、噪声性能和精度。
产品规格说明
三端稳压器
厂家:江苏长电科技
型号:CJ 78L05
三端稳压器
厂家:江苏长电
型号:CJ 78L12
产品规格
电容
厂家:深圳市宏远纳川电子有限公司
参数:47㎌ 35V
41F双极锁存型霍尔
封装:TO-92
产品规格(仅供参考)
华润微电子-MOS
总结
正科这款无刷直流电机(BLDC电机)凸出的优势在于:
从微控制器方面看,正科无刷直流电机搭载的是意法半导体的STM8S系列的MCU,新产品嵌入的 130nm 非易失性存储器是当前 8 位微控制器中最先进的存储技术之一,并提供真正的 EEPROM 数据写入操作,可达 30 万次擦写极限。与此同时,在家用电器、加热通风空调系统、工业自动化、电动工具、个人护理设备和电源控制管理系统等各种产品设备中,新产品配备的丰富外设可支持精确控制和监视功能。此外,此款MCU具有兼容性强、设计灵活有弹性等优点。
从驱动控制方面看,正科无刷直流电机(BLDC电机)的驱动IC采用的是峰岹FD6288T系列的芯片,集成了三个独立的半桥栅极驱动集成电路芯片,能够满足对高压、高速 MOSFET的驱动需要。同时,其内置多种功能,能防止功率管在过低的电压下工作,有效保护功率器件,防止输入噪声干扰。
此外,正科这款无刷电机内置三个霍尔位置传感器 ,它能够准确采样转子的旋转位置,所以更能稳定可靠运行。同时,霍尔也存在一定几率的老化不良等问题,对电机的整个寿命产生一定的影响。
总的来说,在直流电机中,与其他电机直流电机相比,无刷直流电机(BLDC电机)不需要另外加载启动绕组,同时也不会出现负载突变时产生振荡和失步。BLDC使用电子换向器替代碳刷,更可靠、更安静,运行效率更高,使用功耗也会随之减少,产品寿命也会更长。
从长期使用性价比角度看,无刷直流电机(BLDC电机)是首选。
本文为哔哥哔特资讯原创文章,未经允许和授权,不得转载,否则将严格追究法律责任;
高集成化的芯片成为当下MCU领域研发和市场布局的重点,但是在实际应用中仍然面临散热等痛点问题,MCU厂商是如何解决和优化这些痛点?
最近一周,多家半导体大厂发布新品,其中英飞凌推出了D²PAK和DPAK封装的 TRENCHSTOP™的IGBT7系列器件,兆易创新、极海半导体等也在MCU、电机控制专用栅极驱动器等领域取得产品最新进展。
随着科技的发展,空调日渐普及,但是吊扇依旧受到众多消费者的青睐。英飞凌的永磁同步电机吊扇解决方案由非隔离的15V、700mA高压(HV)降压转换器ICE5BR2280BZ和单片集成NPN型电压调节器TLE4284供电,采用IM241系列CIPOSTM Micro IPM作为驱动。
800V高压电驱系统降本路径主要分为:结构创新、电机高速化、电驱系统高压化、电驱系统高效化、减速箱高速低成本化、油液混合冷却技术、一体化热设计与热管理以及可靠性降本。
汇川联合动力始终致力于技术创新,持续优化电驱动系统效率,为终端用户提供续航里程提升的卓越体验。
本文提出了两款永磁汽车发电机的转子结构:径向磁通的空心结构转子和切向磁通的高气隙磁密转子。二者的共同特点是将汽车发电机的两大性能指标之一的[零电流转速]降低到600rpm以下。该发电机非常适用于城市公交车,提高了效率,延长了车载蓄电池的使用寿命,节能节油,经济效益明显。
第一时间获取电子制造行业新鲜资讯和深度商业分析,请在微信公众账号中搜索“哔哥哔特商务网”或者“big-bit”,或用手机扫描左方二维码,即可获得哔哥哔特每日精华内容推送和最优搜索体验,并参与活动!
发表评论