Stefna til að einfalda þriggja fasa BLDC mótor stjórn og ökuferð kerfi
Háþættir hálfleiðurum vörur eru ekki aðeins stefna neytendavöru heldur einnig smám saman að komast inn í mótorstjórnunarkerfi. Á sama tíma sýna einnig burstingarlausir DC (BLDC) mótorar sömu skriðþunga á mörgum mörkuðum, svo sem bifreiða- og læknisfræðilegum forritum og markaðshlutdeild þeirra er smám saman umfram aðrar tegundir véla. Með vaxandi eftirspurn eftir BLDC mótorum og þroska tengdra hreyfistækni hefur þróunarstefnan fyrir BLDC mótorstjórnunarkerfi þróast frá stakur hringrás í þrjá mismunandi flokka. Þessar þrjár helstu gerðir lausna eru skipt í kerfi-á-flís (SoC), umsóknartækni staðlaðar vörur (ASSP) og tveggja flísarlausnir.
Þessar þrjár helstu lausnir eru í auknum mæli notaðar af hönnuðum verkfræðinga vélknúinna ökutækja vegna þess að þeir draga úr fjölda íhluta sem krafist er fyrir umsóknina og draga úr flókinni hönnun. Hins vegar hefur hver stefna eigin styrkleika og veikleika. Í þessari grein verður fjallað um þessi þrjá valkosti og hvernig hægt er að miðla þeim á milli samþættingar hönnunar og sveigjanleika.
Grunnmótorkerfið samanstendur af þremur aðalþættum: Aflgjafinn, mótorinn og stjórnbúnaðurinn. Mynd 1 sýnir hönnun hefðbundinna stakstæðra vélknúinna kerfa. Vélknúin kerfi eru yfirleitt einföld RISC örgjörva með samþættum flassi sem rekur ytri MOSFET með því að stjórna hliðstjóranum. Gjörvi getur einnig dregið mótorinn beint í gegnum samþættan MOSFET og spennu eftirlitsstofnana sem veitir gjörvi og bílstjóri.
The SoC mótor ökuferð sameinar allar ofangreindar einingar og er forritanlegt fyrir fjölbreytt úrval af forritum. Í samlagning, það er tilvalið fyrir forrit sem krefjast rúm hagræðingu vegna rúm þvingun. Hins vegar er ekki hægt að beita lítilli vinnsluhraða og takmarkaðri innra minni í vélknúnum ökutækjum sem krefjast háþróaðrar stjórnunar. Annar ókostur við ökumannskírteini ICS er takmarkað þróunartól, svo sem skortur á hugbúnaðarþróunarumhverfi. Þetta er í áþreifanlegri mótsögn við þá staðreynd að flestir öruggustu birgjar iðnaðarins bjóða upp á fjölbreytt úrval af þægilegum tækjum.
ASSP mótorar eru hönnuð fyrir tiltekið svæði og allt er bjartsýni fyrir þröngt forrit. Það tekur upp mjög lítið pláss og krefst engar hugbúnaðarbreytinga. Í samlagning, það er tilvalið fyrir rúm-þvingaður forrit. Mynd 2 sýnir blokkarskýringu á 10-punkta DFN-viftuhreyfli ökumanns. Vegna þess að ASSP mótor drif eru oft lögð áhersla á mikla framleiðslu forrit, þeir hafa oft framúrskarandi verð / flutningur hlutföll. Hins vegar þýðir þetta ekki að mótorar sem keyra á ASSP drifum þurfa að fórna afköstum. Til dæmis geta flestar nútíma ASSP mótorar drifið BLDC mótorar með skynjalausum og sinusoidal reikniritum, sem áður þurftu hágæða microcontrollers. Hins vegar skortir ASSP vörur forritanleika og stilla ekki akstursstyrk, sem takmarkar getu sína til að laga sig að breyttum kröfum markaðarins.
Þrátt fyrir mikla samþættingu er mikil þróun í rafeindatækni í dag, það er enn vaxandi eftirspurn eftir tvískiptum flísum lausnum með ríkum hliðstæðum ökumönnum og greindum hliðstæðum örgjörvum. Tvískipta stefnan gerir hönnuðum kleift að velja úr fjölmörgum microcontrollers til að styðja við skynjunarsamskiptingu eða skynjunarlausa samskiptingu með trapezoidal eða sinusoidal drif tækni. Þegar þú notar þessa lausn er valið á stuðningsflísinni mikilvægt. Hin fullkomna félaga flís ætti að innihalda að minnsta kosti eftirfarandi eiginleika:
Duglegur, stillanleg eftirlitsstofnanna til að draga úr orkunotkun og knýja á allar gerðir af örverum
Vöktun og bakgrunnsvinnsla mát til að tryggja örugga hreyfingu og leyfa tvíhliða samskiptum milli vélarinnar og drifsins
Valfrjálst breytur sem hámarka árangur án þess að þörf sé á frekari forritunarmálum
Stöðugaflaforrit fyrir MOSFET eða BLDC mótorar
Almennt, með SoC og ASSP vélknúnum drifum, nota vélknúin hönnuðir ekki aðeins fástu hluti en einnig hafa meðallagi sveigjanleika. Slík mjög samþætt lausn hefur hins vegar mismunandi takmarkanir, svo sem fasta virkni, takmarkaða geymslupláss og vinnsluorku. Tafla 1 samanstendur af þremur helstu BLDC mótorstjórnaraðferðum sem lýst er hér að ofan.
Í samanburði við stakur hönnun, draga nútíma vélknúin stjórn og aksturslausnir ekki aðeins úr efnisyfirlitum heldur einnig að draga úr kerfi þróunartíma, en hafa engin áhrif á byggingarkerfi sem eru bjartsýni fyrir valin BLDC mótorar. Vélbúnaður og vélbúnaðarviðmiðunarhönnun og bókasöfn frá hálfleiðaraaðilum geta dregið verulega úr þróunartíma og flýtt fyrir markaðssetningu fyrir háþróaða hreyfiskynjun og aksturshugtök.
