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适用于家电、游戏机、计算设备和汽车的电机驱动方案

时间:02-03 来源:3721RD 点击:

至F的位置。

3. 单霍尔相对于其它驱动方式的优势

对比3霍尔3相驱动器、单霍尔3相驱动器和无传感器3相驱动器,3霍尔驱动器可靠性最高,速度快,但需要使用3个霍尔,占板面积和偏置电流较大,成本较高;无传感器驱动器无需霍尔元件,占板面积小,结构紧凑,无偏置电流,但采用非正弦驱动方式驱动,可靠性和速度方面都低于霍尔类驱动;单霍尔驱动器则是3霍尔和无传感器方案的折中方案。

表1对比了安森美半导体的单霍尔驱动方案LV8813与无传感器BLDC驱动方案LV8804的工作电压范围、最大输出电流Io、驱动方式、传感器、速度控制信号、外部元件及调整元件。可以看到,LV8813在速度控制方面更灵活,所需的调整元件引脚更少更简单。

表1:LV8813 vs. LV8804

LV8813采用软启动的启动方式,在启动调整时间1 s 后,开始以25%的占空比开始运转,随后转向目标占空比的工作模式,该过程的变化速率为26%/s。由于LV8813采用180°驱动方式,工作时的正弦波形更为光滑、完整,而LV8804FV 采用150°驱动方式,波形会有一些毛刺和不规则。

此外,我们对LV8813和LV8804进行了能效测试。如图4所示,当转速低于1,100 rpm时,LV8804 和LV8813 表现出差不多的能效(电机A),但当转速提高到1,100 rpm以上时,LV8813 比LV8804能效更高(电机B)。

图4:LV8804 vs. LV8813能效测试

步进方案

安森美半导体也提供步进电机驱动器方案,其中15 V以下的系列广泛应用于玩具、监控摄像、冰箱、微波炉、煤气炉、洗衣机、舞台灯等,24 V系列则主要集中在工业应用,如打印机、自动贩卖机、收音机、缝纫机、工业机器人等。图5为安森美半导体的12 V以上和3-15 V H桥/步进电机驱动器阵容。

图5:安森美半导体的H桥/步进电机驱动器阵容

汽车BLDC方案

除了传统的BLDC和步进应用,安森美半导体还专注于汽车BLDC应用领域,如各种泵、自动空调(HVAC)风机、座椅风扇、散热器风扇、LED大灯风扇等,可针对不同的功率级别提供相应的BLDC方案。如适用于油泵、水泵、散热器风扇、HVAC等应用的无传感器150度3相BLDC 预驱动器LV8907,内置门极驱动、LIN收发器和低压降稳压器(LDO),将占板面积减至最小,配合外部功率MOSFET可实现不同的功率等级输出。该器件通过了AEC-Q100认证,结温最高达175 ?C,无需软件,集成逐周期限流、过流保护、过压/欠压保护、过温保护、堵转保护等丰富的保护特性,可靠性极高。此外,LV8907可灵活地通过OTP设置实现单独的工作模式和通过SPI进行实时控制。

图6:LV8907框图

总结

安森美半导体拥有强大的电机驱动技术及成熟的电机驱动市场经验,宽广的产品线覆盖BLDC、步进电机和汽车等应用领域,并配合市场和设计人员的需求不断创新,其最新的单霍尔180度BLDC驱动系列LV881X,通过180°正弦驱动提升电机系统能效及减小噪声,并省去软件开发,节省开发时间和工作量,为冰箱的散热风扇及游戏机和计算设备等驱动应用提供理想的方案。

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