TI無需編程電機驅動器 助力更高能效更低噪聲

　　2021年9月8日德州儀器(TI)召開了線上發(fā)布會，推出業(yè)內先進的70W無刷直流(BLDC)電機驅動器，用于提供無需編程無傳感器的梯形和磁場定向控制(FOC)。會上由德州儀器(TI)電機驅動器業(yè)務部門總經理Kannan Soundarapandian先生、德州儀器(TI)家電系統(tǒng)部門經理何情舒先生、德州儀器(TI)樓宇自動化，零售自動化及家電系統(tǒng)部門總經理劉偉先生向我們分享了最新的BLDC電機驅動方案。

目前電機驅動領域市場上的兩個主要的主題分別是降低噪音和提高能效

　　目前市面上流行的“開放性空間設計”意味著在空間里放很多的家電產品。在常見的家用電器中冰箱相對比較安靜，噪聲大致在40-43dB左右；而攪拌機則會達到100dB。在這個空間里，所有家電產品的噪音交織在一塊兒，空間環(huán)境將會非常惡劣，這是目前開放性設計帶來的對靜音的要求。因此在家庭生活中，改善家用電器的噪聲是越來越主流的課題。

　　目前有三種比較流行的方法來解決噪音：

　　1.阻止傳播，從傳播路徑上去阻斷。用一些物理材料來阻擋噪聲的傳播；或者在噪音源上，增加吸收噪聲材料。

　　2.改變噪聲，利用技術手段分析噪音頻率范圍，改變震動聲源。

　　3.從源頭避免，事實上最推崇的是這第三種方法。比如通過一些技術減少電器產生的噪聲。

　　Omdia高級研究分析師Noman Akhtar表示：“由于電源效率提高和自動化等各種趨勢以及設計更低噪聲電機的需求，人們對實時電機控制的需求比以往任何時候都更為迫切。越來越多的工業(yè)系統(tǒng)正在從交流感應電機過渡到更節(jié)能的BLDC電機，但需要復雜的硬件和優(yōu)化的軟件設計才能提供高性能。滿足設計人員對加快電機響應需求的同時縮短整體設計周期，將是下一代工業(yè)系統(tǒng)向前發(fā)展的重要一步?！?/p>

從傳統(tǒng)的交流感應電機，轉換成BLDC電機會面臨哪些挑戰(zhàn)？

　　最傳統(tǒng)的電機是交流感應電機，把交流感應電機轉換為BLDC電機是提高能效的好方法，因為BLDC電機是高效率的電機。但電機效率提高的同時，還面臨著三個挑戰(zhàn)：

　　第一，驅動BLDC系統(tǒng)控制復雜，開發(fā)周期長。第二，硬件電路板、器件多，BLDC電機驅動器電路板系統(tǒng)復雜，電路板尺寸變大。第三，前兩項疊加起來導致系統(tǒng)成本也會相應增加。

德州儀器最新產品如何應對挑戰(zhàn)？

　　第一，無需編程，縮短了客戶開發(fā)周期。

　　MCF8316A和MCT8316A無刷直流電機驅動器包括一系列獨特的換向控制算法，無需開發(fā)、維護和驗證電機控制軟件，從而減少數(shù)周的設計時間。這些算法和高度的集成特性可以使電機驅動器更好地管理電機故障檢測等關鍵功能，同時實施保護機制，從而提高系統(tǒng)可靠性。這些電機驅動器集成了無傳感器技術來確定轉子位置，因此無需外部霍爾傳感器，從而降低了系統(tǒng)成本并提高了可靠性。

　　第二，采用實時控制——磁場定向控制。

       有速度環(huán)和扭矩環(huán)并通過閉環(huán)控制：一方面能夠快速響應客戶目標設定的變化，另一方面可以應對外部復雜的變化。

　　MCT8316A無傳感器梯形控制電機驅動器可以達到最大3.5kHz的電機頻率，比任何其他無需編程的無傳感器電機驅動器都快。這在需要快速和精確電機控制的掃地機器人等應用中加快了系統(tǒng)響應。

　　第三，從源頭將噪聲消除。

　　MCF8316A和MCT8316A BLDC電機驅動器提供先進的實時控制功能，可幫助工程師在空氣凈化器、冰箱、洗衣機和風扇等應用中實現(xiàn)業(yè)界出色的聲學性能。MCF8316A包括一項獲得專利的精密自動死區(qū)時間補償技術，可補償電流失真，使工程師能夠優(yōu)化電機聲學性能。MCT8316A包括不同的梯形控制技術，設計人員可以使用這些技術來降低電機噪聲。

　　第四，減少布板空間。

　　MCF8316A和MCT8316A可使設計人員縮小高達70%的布板空間，并降低電機系統(tǒng)的總成本。這些器件集成了三個柵極驅動器和六個高側和低側MOSFET，每個均具有50mΩ的導通電阻(RDS(on))。這使得TI先進的BLDC電機驅動器可在12V和24V系統(tǒng)中提供高達70W的功率和8A的峰值電流。這些電機驅動器還集成了例如低壓降（LDO）穩(wěn)壓器、直流/直流降壓穩(wěn)壓器和電流檢測放大器等元件，省去了多達18個分立式元件。

目標市場

　　關于目標市場，何情舒表示，MCF8316A和MCT8316A芯片支持到70W，支持到高速的應用。比如MCT8316A，包含了家電，比如風機、水泵、風扇、吸塵器等等，這都是我們的目標市場。

關于德州儀器(TI)

　　德州儀器(TI)(納斯達克股票代碼：TXN)是一家全球化的半導體公司，致力于設計、制造、測試和銷售模擬和嵌入式處理芯片，用于工業(yè)、汽車、個人電子產品、通信設備和企業(yè)系統(tǒng)等市場。我們致力于通過半導體技術讓電子產品更經濟實用，創(chuàng)造一個更美好的世界。如今，每一代創(chuàng)新都建立在上一代創(chuàng)新的基礎之上，使我們的技術變得更小巧、更快速、更可靠、更實惠，從而實現(xiàn)半導體在電子產品領域的廣泛應用，這就是工程的進步。這正是我們數(shù)十年來乃至現(xiàn)在一直在做的事。欲了解更多信息，請訪問公司網站www.ti.com.cn。