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        直流無刷電機:無傳感器技術在正弦波驅動中的應用

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            直流無刷電機無傳感器技術完全去掉位置傳感器,借助于軟件算法獲得正弦電流換相控制信號。例如采用反電動勢法,電感法等無傳感器技術獲得低分辨率轉子位置信息,然后以數字方法產生較高分辨率轉子位置信息,實現正弦波換相。

         

            美國Melexis2009年新推出的MLX81200屬于高集成度的三相直流無刷電機控制器,支持直流無刷電機的方波和正弦波無傳感器控制應用。它采用的TruSense技術和SineDrive技術,能夠在很廣的應用范圍內實現對直流無刷電機的有傳感器或無傳感器控制。 SineDrive技術通過對無傳感器的電機正弦控制,優化電機的電流波形,改善電機的效率和轉矩波動,從而獲得低轉矩波動和低噪聲,低傳導和輻射干擾。MLX81200的其他特性包括16位微控制器、30KB Flash程序存儲器、2 KB SRAM、128字節數據 EEPROM、穩壓器、RC振蕩器、用于直接驅動6個N-溝道功率FET的預驅動器、分路電流感應、獨立模擬看門狗、高壓I/O和幾種診斷功能。MLX81200采用QFN48和TQFP48封裝。外接功率逆變橋后可用于各種泵、壓縮機和風機的驅動。

         

        直流無刷電機無傳感器典型的應用電路


        MLX81200的無傳感器典型應用電路

         

        為了利用反電動勢檢測的無傳感器技術,直流無刷電機三個端電壓U、V、W連接到SW5、SW6、SW7,它們進入內部的反電動勢比較器和積分器。三個端電壓U、V、W連接三個外接電阻,并同時把這些電阻連接到芯片的接口T,獲得比較器的參考電壓。速度指令以占空比形式連接到接口SW4,用以控制電機轉速。

         

        直流無刷電機無傳感器正弦波控制原理圖

        TC7600FNG無傳感器正弦波控制原理圖


        TC7600FNG是東芝半導體公司適用于空調等家電設備領域的控制芯片新產品,借助無傳感器和矢量控制技術,不用位置傳感器可實現低成本正弦波電流驅動。推薦使用在家用電器如空調室內外風機、泵、換氣扇、壓縮機和其他無刷電機。芯片包括矢量控制,速度反饋FG信號,速度控制,正反轉控制,死區控制等功能。用簡單的3個分流電阻提取電機轉子位置信息實現無位置傳感器控制。芯片輸出控制外接功率驅動電路(IPD)驅動三相直流無刷電機。采用矢量控制實現高效率低噪聲運行。


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