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關于電機驅動方案的分析和介紹

立錡科技 ? 來源:djl ? 2019-10-10 09:57 ? 次閱讀

照片中的演講者是 Robert,他正在給大家介紹 RT7100 所帶來的相電流是正弦波的效果。我對電機應用沒有什么經驗,頁面的標題又是“低轉速時的相電流波形”,所以我想可能是低轉速時電流太小了,實現正弦輸出并不容易,從感覺上推理我也是覺得比較難,所以也能看到他展示的做得不太好的方案的效果。

這是立锜在現場的展示臺,來自總部的應用工程師 Allen 隨時等待著回答觀眾的提問,我覺得他站在這里就像個巨人。前面那張照片是他拍的,色彩有點怪怪的,我估計他的手機攝像頭缺少了某種色素,或是加了什么濾鏡之類的。他面前的展示臺上有一臺風機和與之相連的控制板,控制板長成這個樣子:

這是我剛剛補拍的,只是希望你能看得清楚一點,背景是我的工作臺。AC220V 整流以后的高壓從右上角的綠色連接器輸入,經 U3 RT8409 轉換為 15V 低壓為門極驅動電路 U5 RT7024 供電,15V 經過 U4 RT9058-50GX 輸出 5V 為 U2 RT7100 供電,頂部的功率元件 Q1-Q6 型號均為 RM05N60(沒想到吧,立锜也提供 MOSFET),它們的輸出經過左上角的三腳連接器送入風扇電機。用左下角的長柄電位器可以對電機速度進行調節,下面這段短視頻是我在會議現場拍攝的,你可以看到觀眾是如何玩它的。

RT7100 是電機主控,可以用于 PMSM/BLDC 電機的控制應用中,電機有無霍爾傳感器都沒關系,它可以自行偵測轉子所在的位置以確定正確的操作。作為一款以 ARM Cortex-M0 32 位 MCU 為核心的控制器件,它集成了 MTP ROM、SRAM、PWM 和實現電機控制所必需的外設,只要注入軟件即可根據需要開展工作。立锜為之開發的軟件是帶電流環控制的弦波 FOC 控制算法為核心的一套東西,用戶使用時可以根據自己的需要對相應的用戶軟件部分進行修改并配置參數,以便達成自己需要的效果。例如有的應用是容許啟動期間存在一定的反轉角度的,有的是不希望出現可見的反轉的,這些都可在參數配置時進行設定和調整。

作為一款專業的電機主控,RT7100 最時尚的配合伙伴是 IPM(智能功率模組),它們的結合可以構建出零件數少、看起來很簡潔的系統,給人比較高端的感覺,當然也可以不厭其煩地像上圖所示的系統那樣與門極驅動器配合來構建系統,這樣的元件數就會比較多,但是由于相關的外圍資源來源眾多,使用起來不會有被卡脖子之虞。

關于 RT7100 的應用電路和關鍵特性,現場提供的資料上是這樣展示的:

關于電機驅動方案的分析和介紹

作為一個作者,我會比較喜歡用這樣的資料,很多的唇舌就不用再廢了,同時還一目了然,真心希望你也能喜歡,因為它們也是我執筆的。

如果把門極驅動器和主控 IC 集成在一起,二合一直流無刷電機控制器就誕生了,RT7075 就是這樣的作品:

關于電機驅動方案的分析和介紹

這時候,外部的主要元件就是功率元件,使用 MOSFET 或 IGBT 均可,電路非常簡潔,所需功率元件在市場上有大把的供應商,不用擔心缺貨斷供。

立锜為 RT7100 和 RT7075 等配套的核心算法軟件是經過了UL的安全驗證并得到證書了的,客戶使用相應主控構建整體系統以后可以快速通過 UL 認證進入市場。由于 3C 認證的相關要求是從 UL 的調整而來,大部分認證內容一致,所以相應資料也可以加快 3C 認證的過程,而且已經有家電大廠真的這么做了,這樣的成功案例可供新的項目作為參考使用。立锜另有各種工具可以幫助客戶快速完成研發、生產過程,所以項目導入成本很低,已經被眾多客戶認可使用,他們分別來自家電行業和電機行業。在 24 日那天還有幾家客戶來現場探討使用中遇到的問題,借助AE的挹注,這樣的溝通就比我去做要容易多了。

上面提及的 RT7075 內置 600V 高壓門驅動,適合輸入電壓為 AC220V 的電機應用,如果客戶產品僅使用在 AC110V 的環境下,則有 RT7076 可供選擇,它使用的是 250V 門驅動。

有的應用需要的功率不大,但是希望成本最佳,PCB 也要極端小型化,這時候可能就需要將功率元件、門驅動和主控都集成在一起的產品,也就是所謂的三合一產品。型號為 RT7053 產品就是三合一的,它所集成的功率元件是 600V2A 的 IGBT,由于散熱限制,比較適合功率只有幾十瓦的低功率應用,客戶可以根據自己的實際情況做選擇。一旦使用三合一的東西,系統的搭建就會變得非常簡單,IC 部分再加一顆常見的 78L05 就可以了。

再稍晚些時候,立锜還將推出更加簡潔的低壓二合一方案,它將把 DC/DC 轉換器LDO 也集成在內,想用簡單方案的用戶可以等一等。

大家有時會有一個疑問,就是某某 IC 能帶的最大功率是多少,原理上說來,除了三合一產品會有所限制以外,像 RT7100 主控和 RT7075 等二合一產品是不會有功率限制的,用它們搭建起來的電機驅動板能帶的負載功率由與其配合的功率元件決定,與 IC 實際上無關。

說了這么久也沒有實際介紹一下門極驅動器,我有點把它們忽略了,下面以簡圖侍候:

關于電機驅動方案的分析和介紹

同樣的東西卻有不同的型號,那是因為它們的輸入信號極性不同,因而可以與不同的電機控制器配合使用,并不僅僅局限于 RT7100。

聽我啰嗦了這么久,不知道你是否會感覺眼睛累?為了撫慰一下你所受到的傷害,下面提供一種眼睛保健法,經常做,保障你的眼睛健康是沒有問題的。如果你還很年輕,輕度近視也是有機會被療愈的,建議你可以每天做上幾次。你也可以在你孩子身上實施這套方法,也就是說你可以替別人做,但是一定要注意力度不能太大。

第一步,把一只手的中指指肚放在眉間的印堂穴上,與之相鄰的食指和無名指的指肚分別放在左右眼瞼上。三個手指同時輕按著順時針旋轉 9 圈,再逆時針旋轉 9 圈,再以稍重一點點的力道點壓 9 次。點壓要以舒適為度,太重了就不舒服了。

第二步,食指和無名指抬起,用兩手大拇指替換按著印堂穴的中指,用兩大拇指的外沿刮眼眶至兩側的太陽穴處,各以中指代替拇指按住太陽穴順轉 9 圈再反轉 9 圈,最后點按 9 下,這個階段要把大拇指扣在無名指上,同時食指保持彎曲。

第三步,兩手各以拇指代替中指按住太陽穴,用大拇指外沿刮眼眶至兩眼間的山根穴處,以一根食指代替另一手的大拇指,食指和大拇指捏著山根,兩指尖壓著皮膚向上、向外、向下再向內運動 9 圈,再反向運動 9 圈,最后再捏 9 下。

第四步,兩手掌心對搓至掌心發熱,分開后分別捂住兩眼(掌背隆起讓掌心不要接觸眼球),待感覺掌心發涼或是有汗濕感時移開再搓再捂,如是者三次或更多次,你可以根據自己的感覺來,因為你的眼睛會很舒服。

第五步,觀想體內的病氣從頭到腳像風一樣經過你的涌泉穴流出進入大地深處,然后就結束了,這時可以閉著眼睛休息一下,最好是什么都不要想。如果你是替孩子做的,你也要觀想他/她體內的病氣被用同樣的方式排出體外,這時候可以用手配合著向下扇三次。不要對其作用有懷疑,你只要依法去想就會起作用的。或許你從來就不知道自己具備這個能力,但是你真的就是有,而懷疑一出現,你的能力就打了折扣。如果你不做這個觀想,上述方法就只是相當于按摩,會很舒服,但效果不會長久,問題會重新回來的。

這套方法對于常看手機的現代人來說是很好的眼保健方法,由于肝開竅于目,這樣做對你的肝也會有好處,我在公司用午餐時在餐廳里看到大部分人的肝都不太好,心中總是覺得難過,這是讓我想分享此方法的原因,希望這也能幫助到你和你身邊的朋友。

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