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电子发烧友网报道(文/李宁远)BLDC电机的应用渗透率可以说在逐年上升,虽然在2020年,电机市场规模较之前有所下滑,但在BLDC领域,市场不仅没有下滑反而还在上涨。从市场格局来看,BLDC电机亚洲市场的占比最大。
虽然欧美在全球BLDC的份额不如亚洲高,但由于欧洲和美国在高效能电机领域的起步比较早,掌握了很多BLDC的核心技术,在高端BLDC的核心技术上还有着相当大的领先。在两个月前,TI就发布了MCF8316A和MCT8316A两款BLDC驱动。MCF8316A包含了一项获得专利的精密自动死区时间补偿技术。该技术可以补偿电流失真,极大程度上优化电机的声学性能。而MCT8316A则是通过不同的梯形控制技术来降低BLDC噪声。
(图源:TI)
而这一次,在MCF8316A和MCT8316A两款BLDC驱动的基础上,TI又发布了低压BLDC驱动新产品。
MCT8316Z
MCT8316Z作为TI推出的新品,给驱动12V至24V直流电机的客户提供了一种单芯片无代码,并且包含传感器梯形的选择。
(图源:TI)
MCT8316Z这款集成了传感器梯形控制的三相BLDC电机驱动器,工作电压绝对最大值为40V,输出能力同样不俗,峰值为8A。电流通过集成电流检测功能检测,无须再使用外部功率检测电阻器。
MCT8316Z采用的是霍尔传感器的120°换向,同时支持模拟或者数字霍尔输入。该器件支持高达200kHz的PWM频率,同时PWM还支持同步与异步调制。该驱动还能主动消磁,以此来减少驱动的功率损耗,这是一个大提升。
MCT8316Z集成了三个半 H桥,40V的绝对最大电压和95mΩ的超低RDS(ON)(高侧和低侧相结合)下,可提供大功率驱动能力。驱动能力的提升并不代表着功耗的上升,MCT8316Z在24V的睡眠模式下,电流仅为1.5µA,功耗也是极低的。
MCT8316Z在固定功能状态机中实现含传感器梯形控制,因此不需要外部微控制器即可使无刷直流电机转动。基于MCT8316Z的控制方案在可配置性上是很高的,可通过硬件引脚或寄存器设置进行配置,范围涵盖从电机电流限制到故障响应,速度则可以通过PWM输入进行控制。
安全和可靠一直是TI所强调的,在MCT8316Z上整套的保护措施让其安全性大有保障。电源欠压锁定,电荷泵欠压,过流保护,电机锁定保护,热关断这些统统都安排在MCT8316Z上,同时还能选择通过SPI接口进行故障诊断。
DRV8316
DRV8316是尚未正式发布,具有集成电流感应功能的最大电压40V,峰值电流 8A 的低压驱动。与其同一系列尚未正式发布的DRV8311也是低压驱动,除了集成上有所不同,其他的大同小异,就不再单独列出。
(图源:TI)
DRV8316同样集成了三个半H桥MOSFET,用于低压的电机驱动。正弦电流控制和梯形电流控制以及FOC都在囊括在了该系列中,所以对于BLDC,12-V/24-V直流导轨或电池供电应用该系列都可以覆盖到。值得一提的是该系列集成了三个电流检测放大器(CSA)和内置电流检测,在BLDC的电流检测上可以说不会有任何遗漏。
DRV8316支持各种PWM控制模式,能与内部调节器(AVDD)供电的控制电路快速连接。该器件支持的最大PWM频率为200 kHz。DRV8316同样有着95mΩ的超低RDS(ON)(高侧和低侧相结合)。1.5µA的低功耗睡眠模式结合低导通电阻,既保证了低功耗又有着强大的驱动功率。
该器件内置了3.3伏30毫安LDO稳压器与200 mA降压稳压器,这一点是上一个新品不具备的。考虑到PMW的占空比失真,在该器件内TI又特地加入了延迟补偿。其他的安全措施与MCT8316Z并无大致。可以看出,作为集成电流感应功能的电机驱动,这款尚未正式发布器件的功能已经足够强大。
小结
这一次的新产品,TI没有像MCF8316A和MCT8316A那次一样着力于补偿电流失真和优化声学性能,而是更多从整体性能出发做了迭代。稳扎稳打的更新也许不如上一次来得那么亮眼,但贵在可靠。
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