Szybkie przystąpienie do projektowania sterownika bezszczotkowego silnika prądu stałego (BLDDC) z użyciem wysoce zintegrowanych układów scalonych

Przez: Bill Schweber

Przekazane przez: Północnoamerykańscy redaktorzy DigiKey

Ze względu na coraz intensywniejsze wykorzystanie elektronicznego sterowania systemami mechanicznymi, spowodowane w dużej mierze przez Internet rzeczy (IoT) i elektryfikację samochodów, projektanci używają silników małej mocy do realizacji podstawowych zadań w różnych zastosowaniach, od sprzętu AGD, zamków do drzwi, przez zdalnie sterowane żaluzje, aż po samochodowe pompy, fotele, szyby i drzwi. Omawiane silniki prądu stałego, których moc znamionowa waha się od ułamków aż do wielu koni mechanicznych, są wszechobecne, ale często niewidoczne.

Chociaż ulepszenia w silnikach, a także lepsza i łatwiejsza w użyciu technologia sterowania silnikami wspomagają ten postęp, projektanci pozostają pod stałą presją poprawy sprawności i obniżenia kosztów, przy jednoczesnym osiągnięciu większej dokładności i niezawodności.

Warianty bezszczotkowych silników prądu stałego (BLDC) i silników krokowych (inny typ bezszczotkowych silników prądu stałego) mogą pomóc projektantom w osiągnięciu tych coraz bardziej wymagających celów w zakresie wydajności i kosztów, ale tylko przy uważnym doborze sterownika silnika i obwodów sterowania silnikiem. Sterownik musi dostarczać odpowiednie sygnały sterujące do przełączników napędu elektronicznego silnika (zwykle tranzystory MOSFET) i robić to w odpowiednim czasie i odpowiednio długo. Musi również sterować trajektorią przyspieszania/hamowania silnika, a także wykrywać i kompensować nieuniknione problemy z oprogramowaniem oraz awarie sprzętowe silnika lub odbiornika.

W niniejszym artykule przyjrzymy się funkcjom zapewnianym przez układy scalone sterujące silnikami bezszczotkowymi prądu stałego (BLDC). Prezentuje on ogólną perspektywę atrybutów elektrycznych silników bezszczotkowych prądu stałego (BLDC) i wyjaśnia, w jaki sposób zaawansowany sterownik umożliwia silnikowi realizację celów danego zastosowania przy użyciu układów scalonych sterowników silnikowych serii RAJ306010 firmy Renesas.

Ścieżka sterowania silnikiem i silnik

Ścieżka od oprogramowania sterującego ruchami do silnika składa się z procesora, na którym działa oprogramowanie, sterowników bramek urządzeń przełączających zasilanie silnika oraz silnika (ilustracja 1). Może również istnieć ścieżka od czujnika na silniku z powrotem do procesora za pośrednictwem analogowego układu front-end, dostarczającego informacje o położeniu lub prędkości wirnika silnika w celu potwierdzenia parametrów działania i zamknięcia pętli sprzężenia zwrotnego.

Diagram obecnie stosowanych sterowników silnika zaczyna się od wbudowanego oprogramowania układowego (kliknij, aby powiększyć)Ilustracja 1: obecnie stosowany sterownik silnika zaczyna się od wbudowanego oprogramowania układowego w procesorze sterującym sterownikami bramek, które z kolei przełączają zasilanie na uzwojenia silnika. Może również istnieć sterowana czujnikiem pętla sprzężenia zwrotnego z silnika z powrotem do procesora. (Źródło ilustracji: Renesas)

Projektanci mają do wyboru dwie zasadnicze opcje jeśli chodzi o zasilany prądem stałym silnik bezszczotkowy: silnik bezszczotkowy prądu stałego (BLDC) i silnik krokowy. Oba działają dzięki interakcji magnetycznej między ich wewnętrznymi magnesami trwałymi i przełączaniu cewek elektromagnetycznych. Wybór pomiędzy nimi zależy od względnych zalet i wad w odniesieniu do zamierzonego zastosowania.

Ogólnie silniki bezszczotkowe prądu stałego (BLDC) charakteryzują się wysoką niezawodnością i sprawnością, a także mogą dostarczać duże momenty obrotowe w szerokim zakresie prędkości. Bieguny stojana silnika są zasilane sekwencyjnie, co powoduje obrót wirnika (z magnesami trwałymi). Silniki bezszczotkowe prądu stałego (BLDC) posiadają zazwyczaj trzy sterowane elektronicznie stojany na obwodzie (ilustracja 2).

Diagram stojanów silnika bezszczotkowego prądu stałego zasilanych sekwencyjnieIlustracja 2: stojany silnika bezszczotkowego prądu stałego (BLDC) są zasilane w takiej kolejności, która zapewnia obrót wirnika z magnesami trwałymi. (Źródło ilustracji: Renesas)

Kluczowe atrybuty silnika bezszczotkowego prądu stałego (BLDC) to responsywność, szybkie przyspieszanie, niezawodność, długa żywotność, duża prędkość robocza i wysoka gęstość mocy. Jest często wybierany w zastosowaniach takich jak sprzęt medyczny, wentylatory chłodzące, elektronarzędzia bezprzewodowe, gramofony i urządzenia automatyki.

Silnik krokowy działa podobnie do silnika bezszczotkowego prądu stałego, z wyjątkiem tego, że porusza się w znacznie mniejszych ruchach obrotowych, dzieląc pełny obrót na dużą liczbę kroków o jednakowym kącie (zwykle 128 lub 256). Zamiast obracać się ciągle, wirnik silnika jest napędzany sekwencyjnie i w ten sposób wykonuje małe kroki (ilustracja 3). Pozwala to na dokładne ustawienie wirnika, ponieważ jest on zsynchronizowany z polem magnetycznym wytwarzanym przez zasilane bieguny stojana.

Diagram ruchu krokowego przy dużej liczbie biegunów stojanaIlustracja 3: ruch krokowy przy dużej liczbie biegunów stojana rozmieszczonych wokół wirnika i magnesów trwałych - poprzez zasilenie tych biegunów w kontrolowanej kolejności, wirnik obraca się krokowo o małe kąty. (Źródło ilustracji: Renesas)

Silniki krokowe są niezawodne, dokładne i oferują szybkie przyspieszanie i responsywność. Ze względu na ich działanie krokowe i konstrukcję, sterowanie w pętli otwartej oraz stabilność pozycjonowania są często wystarczające nawet w przypadku precyzyjnych zastosowań, takich jak napędy CD, skanery płaskie, drukarki i plotery. Aby uzyskać dodatkową precyzję i mieć pewność skuteczności w zaawansowanych zastosowaniach można dodać czujnik sprzężenia zwrotnego i sterowanie w pętli zamkniętej.

Opcje sterowania silnikiem bezszczotkowym prądu stałego (BLDC)

W przeciwieństwie do silników indukcyjnych prądu zmiennego lub szczotkowych silników prądu stałego, w których głównym sposobem sterowania prędkością i momentem obrotowym jest regulacja napięcia zasilania, silnik bezszczotkowy prądu stałego jest sterowany przez staranne synchronizowanie włączania i wyłączania tranzystorów MOSFET przełączających zasilanie. Dzięki temu silnik może sprawnie i precyzyjnie radzić sobie z szeroką gamą zadań.

Wymagania te mogą wahać się od zapewnienia wysokiej prędkości obrotowej (obr./min) potrzebnej do przemieszczenia dużych ilości powietrza w celu zapewnienia ssania w bezprzewodowym odkurzaczu, po elektronarzędzia, które muszą mieć wysoki moment rozruchowy, zwłaszcza jeśli silnik utyka pod obciążeniem. W wielu zastosowaniach silnik musi być również w stanie poradzić sobie z dużymi zmianami obciążenia, które wymagają szybkiej reakcji, aby utrzymać stałą prędkość obrotową.

Istnieją popularne strategie sterowania silnikiem bezszczotkowym prądu stałego (BLDC): podstawowe sterowanie włączaniem/wyłączaniem 120⁰ i sterowanie wektorowe. W trybie sterowania włączaniem/wyłączaniem 120⁰ zasilane są dwie z trzech cewek silnika bezszczotkowego prądu stałego, a sześć wzorców wzbudzania jest przełączanych w sekwencji obrotowej, aby realizować obrót w dowolnym kierunku (ilustracja 4).

Diagram biegunów stojana w silniku bezszczotkowym prądu stałego (kliknij, aby powiększyć)Ilustracja 4: bieguny stojana silnika bezszczotkowego prądu stałego (po lewej) mogą być zasilane w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnym (po prawej), napędzając wirnik w dowolnym kierunku, zgodnie z potrzebą w konkretnej sytuacji. (Źródło ilustracji: Renesas)

W tym trybie cewki stojana są zasilane prądem włączanym/wyłączanym (fala prostokątna), co powoduje trapezoidalny profil przyspieszenia - najpierw silnik zwiększa prędkość, potem ją utrzymuje, a następnie zwalnia, gdy cewki nie są zasilane. Zaletami tego podejścia są wyjątkowa prostota i prosta obsługa.

Jest jednak ono podatne na wahania parametrów związane z obciążeniem i innymi zmianami, a precyzja i sprawność nie są wystarczająco wysokie dla niektórych zastosowań. Zaawansowane algorytmy w sterowniku silnika mogą w pewnym stopniu przezwyciężyć te niedociągnięcia, regulując czas włączenia/wyłączenia tranzystora MOSFET, a także wykorzystując sterowanie proporcjonalno-całkująco-różniczkujące (PID) lub proporcjonalno-całkujące (PI).

Alternatywą, która staje się coraz bardziej atrakcyjna, jest sterowanie wektorowe, zwane także sterowaniem polowo-zorientowanym (FOC). W tym podejściu wszystkie trzy cewki są zasilane poprzez ciągłe sterowanie wirującego pola magnetycznego, co zapewnia płynniejszy ruch w porównaniu ze sterowaniem 120-stopniowym. Sterowanie polowo-zorientowane (FOC) rozwinęło się dziś do punktu, gdy jest stosowane w wielu produktach masowych, takich jak np. pralki.

W sterowaniu polowo-zorientowanym (FOC) prąd płynący do każdej cewki stojana jest mierzony i sterowany przez zaawansowane algorytmy, które wymagają złożonego przetwarzania numerycznego. Algorytm musi również w sposób ciągły przekształcać trójfazowe wartości prądu zmiennego w dwufazowe wartości prądu stałego (proces zwany konwersją współrzędnościowo-fazową), upraszczając kolejne równania i obliczenia potrzebne do sterowania (ilustracja 5). Prawidłowo zrealizowane sterowanie polowo-zorientowane (FOC) charakteryzuje się wysoką dokładnością i sprawnością.

Diagram konwersji współrzędnościowo-fazowej pozwalającej na uproszczenie złożonych obliczeń numerycznychIlustracja 5: część algorytmu sterowania polowo-zorientowanego (FOC) wymaga konwersji współrzędnościowo-fazowej do uproszczenia złożonych obliczeń numerycznych. (Źródło ilustracji: Renesas)

Opcje czujnika sprzężenia zwrotnego

Silniki bezszczotkowe prądu stałego (BLDC) mogą być sterowane w topologii z otwartą pętlą bez sygnału sprzężenia zwrotnego lub za pomocą algorytmu z zamkniętą pętlą ze sprzężeniem zwrotnym i czujnikiem na silniku. Decyzja jest wypadkową wymaganej dokładności, niezawodności i względów bezpieczeństwa.

Dodanie czujnika sprzężenia zwrotnego zwiększa koszty i złożoność algorytmu, ale jednocześnie zwiększa zaufanie do obliczeń, co czyni go niezbędnym w wielu zastosowaniach. W zależności od zastosowania, głównym parametrem ruchu jest położenie lub prędkość wirnika. Te dwa czynniki są ze sobą ściśle powiązane: prędkość jest pochodną czasową położenia, a położenie jest całką prędkości po czasie.

W rzeczywistości prawie wszystkie czujniki sprzężenia zwrotnego wskazują położenie, a sterownik może bezpośrednio wykorzystać ich sygnały lub opracować pochodną w celu określenia prędkości. W prostszych przypadkach podstawową rolą czujnika sprzężenia zwrotnego jest kontrola bezpieczeństwa podstawowych parametrów silnika lub sygnalizacja utyku, a nie sterowanie w pętli zamkniętej.

W powszechnym użyciu są cztery typy czujników sprzężenia zwrotnego: urządzenia hallotronowe, enkodery optyczne, resolwery i czujniki indukcyjne (ilustracja 6). Każdy charakteryzuje się innymi parametrami działania, rozdzielczością i kosztem.

Wygląd szerokiej gamy opcji czujnikówIlustracja 6: jeśli układ potrzebuje sygnału sprzężenia zwrotnego silnika, użytkownicy mają do dyspozycji szeroki wachlarz czujników, od urządzeń hallotronowych, przez enkodery, resolwery, po czujniki indukcyjne. (Źródło ilustracji: Renesas)

Urządzenia hallotronowe są ogólnie uważane za najprostsze i najłatwiejsze w montażu i są wystarczające w wielu sytuacjach. Enkodery optyczne są dostępne w różnych rozdzielczościach, od niskiej do umiarkowanie wysokiej, ale wiążą się z wyzwaniami instalacyjnymi i mogą wykazywać pewne długoterminowe problemy z niezawodnością. Resolwery i czujniki indukcyjne są większe, cięższe, droższe oraz wiążą się z pewnymi wyzwaniami związanymi z interfejsem, ale zapewniają bardzo wysoką rozdzielczość i długotrwałą wydajność.

Dostarczanie prądu

Bieguny silników bezszczotkowych - czy to w zwykłych silnikach bezszczotkowych prądu stałego (BLDC), czy krokowych - są „cewkami” elektromagnetycznymi i dlatego muszą być sterowane prądowo, a nie napięciowo. Zapewnienie sprawności i prawidłowego sterowania silnikiem wymaga właściwego zasilania biegunów, a zatem układ sterowania silnikiem musi dostarczać prąd za pomocą przełączników (w większości przypadków tranzystory MOSFET) z dokładnym taktowaniem, szerokością impulsu i kontrolowanymi szybkościami narastania. Układ sterujący musi również chronić tranzystory MOSFET przed różnymi stanami awaryjnymi, takimi jak utykanie silnika, nadmierne zapotrzebowanie na prąd, przeciążenia termiczne i zwarcia.

W przypadku stosunkowo małych silników, zwykle wymagających prądu od poniżej 500mA do 1A, możliwe jest osadzenie sterowników bramek MOSFET, a nawet tranzystorów MOSFET w obudowie układu scalonego sterownika silnika, zachowując możliwie najmniejsze wymiary. Chociaż jest to wygodne i upraszcza projektowanie, w wielu przypadkach nie jest praktyczne z kilku powodów:

  • Procesy zachodzące w półprzewodniku wysokowydajnych tranzystorów MOSFET bardzo różnią się od tych stosowanych w cyfrowej logice sterownika, dlatego ostateczny projekt ich połączenia jest kompromisem (ale takim, który może być do przyjęcia).
  • Straty mocy na tranzystorze MOSFET i odprowadzanie ciepła w dużej mierze jest podyktowane zapotrzebowaniem na moc danego zastosowania. Wraz ze wzrostem natężenia prądu i mocy, straty na tranzystorze MOSFET oraz generowane ciepło mogą przekroczyć parametry graniczne obudowy. W takich przypadkach lepszym rozwiązaniem jest oddzielenie funkcji cyfrowej od zasilania, co pozwoli projektantowi zoptymalizować rozmieszczenie i odprowadzanie ciepła z tranzystorów MOSFET.
  • Wreszcie, wraz ze wzrostem natężenia prądu wymaganego przez silnik, problemem może stać się większy spadek napięcia na rezystancji przewodów zasilających silnika (IR). W konsekwencji wskazane jest umieszczenie urządzeń przełączających bliżej odbiornika.

Z tych powodów wiele układów scalonych do sterowania silnikiem i ruchami zawiera wszystkie potrzebne funkcje, z wyjątkiem tranzystorów mocy MOSFET. Topologia wielu tranzystorów MOSFET jest często nazywana funkcją falownika. Korzystanie z dyskretnych tranzystorów MOSFET daje projektantowi elastyczność w doborze urządzeń o odpowiedniej kombinacji specyfikacji dla takich czynników, jak prąd obciążenia, rezystancja w stanie włączenia, rodzaj obudowy i charakterystyka przełączania.

Zaawansowane układy scalone pozwalają przezwyciężyć wyzwania związane ze sterowaniem silnikiem

W przeszłości zaawansowane sterowanie silnikiem wymagało montażu układów scalonych. Zazwyczaj może to wymagać procesora low-end do wydawania ogólnych poleceń oraz dedykowanego koprocesora numerycznego w celu zaimplementowania niezbędnych algorytmów lub procesora high-end do wykonania obu tych zadań, wraz z obwodami sterowania bramką dla urządzeń zasilających. Nie tylko wymagało to większej powierzchni płytki drukowanej i skutkowało dłuższym wykazem materiałów (BOM), ale często wiązało się z integracją systemu oraz związanymi z tym problemami z debugowaniem.

Jednak dzisiejsza technologia układów scalonych do sterowania silnikami pozwala osiągnąć to wszystko w jednym urządzeniu, co widać na przykładzie układu RAJ306010 firmy Renesas (ilustracja 7). Urządzenie RAJ306010 zawiera wiele bloków funkcjonalnych, które są ukierunkowane na wyjątkowe potrzeby projektów sterowania silnikami.

Diagram układu scalonego RAJ306010 firmy Renesas (kliknij, aby powiększyć)Ilustracja 7: układ scalony RAJ306010 firmy Renesas posiada funkcje wymagane do wysoce zaawansowanego sterowania silnikiem (z wyjątkiem tranzystorów mocy MOSFET), dzięki czemu zajmuje mniej miejsca niż rozwiązanie z wieloma układami scalonymi, jednocześnie upraszczając zarówno wykaz materiałów BOM, jak i integrację projektu. (Źródło ilustracji: Renesas)

Ten układ scalony sterowania ogólnego przeznaczenia używany jest w zastosowaniach z trójfazowymi bezszczotkowymi silnikami prądu stałego. Niewielka 64-wyprowadzeniowa obudowa QFN o wymiarach 8 × 8mm łączy i ściśle integruje dwie niezależne role: funkcję kontrolera cyfrowego i w większości analogową funkcję sterownika wstępnego. Działa ona z zasilaniem od 6 do 24V i jest przeznaczona do samodzielnych, w dużej mierze autonomicznych urządzeń, takich jak elektronarzędzia, narzędzia ogrodowe, odkurzacze, drukarki, wentylatory, pompy i roboty. (Zauważmy, że prawie identyczny model RAJ306001 to wersja o tych samych parametrach co RAJ306010, ale do napięć od 6 do 30V).

Po stronie cyfrowej układ scalony RAJ306010 zawiera 16-bitowy mikrokontroler (klasa RL78/G1F firmy Renesas), 64kB pamięci flash ROM, 4kB pamięci flash ROM na dane oraz 5,5kB pamięci RAM. Ponadto posiada wiele cyfrowych wejść-wyjść: wejścia-wyjścia ogólnego przeznaczenia (GPIO), szeregowy interfejs urządzeń peryferyjnych (SPI), I2C i UART. Dostępny jest również dziewięciokanałowy, 10-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC), który podaje sygnały analogowe do urządzenia.

Aby użyć układu scalonego RAJ306010, projektant systemu wprowadza żądane parametry pracy do odpowiednich rejestrów kontrolnych pamięci flash w celu ustalenia żądanych trybów i warunków pracy. Układ scalony jest wtedy gotowy do działania po włączeniu bez potrzeby stosowania dodatkowego mikrokontrolera, co widać na systemowym schemacie blokowym wysokiego poziomu typowego zastosowania (ilustracja 8).

Systemowy schemat blokowy wysokiego poziomu podstawowego zastosowania z wykorzystaniem układu scalonego RAJ306001 firmy RenesasIlustracja 8: systemowy schemat blokowy wysokiego poziomu podstawowego zastosowania z wykorzystaniem układu scalonego RAJ306001 pokazuje, w jaki sposób wysoki poziom integracji minimalizuje potrzebę stosowania dodatkowych elementów dyskretnych. (Źródło ilustracji: Renesas)

Po stronie analogowej układu scalonego RAJ306010 znajdują się trzy półmostkowe sterowniki bramek z regulowanym prądem szczytowym sterowania bramką do 500mA, samoregulujący generator czasu martwego do zapobiegania jednoczesnemu przewodzeniu (shoot-through) i uszkodzeniu mostka, a także wzmacniacz pomiarowy prądu i wzmacniacz siły przeciwelektromotorycznej. Zintegrowana pompa ładunku podnosi dostarczony sygnał sterujący bramki z niższego poziomu do napięcia 13V.

Czujniki hallotronowe są obsługiwane bezpośrednio, a analogowy układ front-end (AFE) może być również używany do obsługi innych typów czujników sprzężenia zwrotnego. Podobnie jak w przypadku każdego prawidłowo zaprojektowanego sterowania silnikiem, dostępne są funkcje obejmujące ochronę przed przegrzaniem, blokadę pracy przy przy zbyt wysokim/niskim napięciu (UVLO), wykrywanie przetężenia oraz ochronę przed stanami zablokowania silnika.

Przykład z ilustracji 9 pokazuje, w jaki sposób układ scalony RAJ306010 z łatwością radzi sobie w podstawowych samodzielnych urządzeniach, takich jak bezprzewodowy mikser 24V, chociaż może to być prawie każde podobne małe urządzenie. Należy zauważyć, że większość obwodów jest przeznaczona do ładowania i zarządzania ośmioogniwowym pakietem baterii, podczas gdy sterowanie silnikiem wymaga tylko układu sterującego, zewnętrznego mostka trójfazowego (falownika), obwodu czujnika napięcia sprzężenia zwrotnego (poprzez rezystor pomiarowy prądu) oraz przycisku „start” użytkownika.

Diagram wysokiego poziomu integracji funkcjonalnej układu scalonego RAJ306010 firmy Renesas (kliknij, aby powiększyć)Ilustracja 9: wysoki poziom integracji funkcjonalnej układu scalonego RAJ306010 wyraźnie pokazuje, jak mało dodatkowych obwodów i jak niewiele dodatkowych komponentów jest potrzebnych do realizacji zasadniczej funkcji sterowania silnikiem podstawowego urządzenia, takiego jak ukazany zasilany bateryjnie blender. (Źródło ilustracji: Renesas)

Praktyka sterowania silnikiem bezszczotkowym prądu stałego (BLDC)

Jedną rzeczą jest planowanie, symulowanie, ewaluacja i dostrajanie zastosowania sterowania silnikiem „na papierze” lub na komputerze przy użyciu różnych modeli całego systemu. Inną jednak rzeczą jest uruchamianie rzeczywistego silnika i testowanie parametrów działania przy użyciu rzeczywistych komponentów, rzeczywistych odbiorników i rzeczywistej dynamiki, a także poznawanie wpływu ustawień początkowych warunków rozruchu oraz zmian w różnych parametrach wydajności.

To tu właśnie system ewaluacyjny sterowania silnikiem RTK0EML2C0S01020BJ firmy Renesas (ilustracja 10) staje się ważnym zasobem dla inżyniera projektu, wraz z oprogramowaniem Renesas Motor Workbench ułatwiającym debugowanie. To narzędzie programowe umożliwia projektantowi zapoznanie się z działaniem układu scalonego RAJ306010, jego trybami wejściowymi i wyjściowymi oraz funkcjami różnych jego rejestrów sterujących.

Wygląd systemu ewaluacyjnego sterowania silnikiem RTK0EML2C0S01020BJ firmy RenesasIlustracja 10: płytka stanowiąca rdzeń systemu ewaluacyjnego sterowania silnikiem RTK0EML2C0S01020BJ firmy Renesas używana w połączeniu z oprogramowaniem Renesas Motor Workbench przyspiesza precyzyjne dostrajanie parametrów i ewaluację parametrów działania silnika podczas korzystania z układu scalonego sterownika silnika RAJ306010. (Źródło ilustracji: Renesas)

Aby faza rozwoju produktu rozpoczęła się jeszcze szybciej, system ewaluacyjny zawiera silnik bezszczotkowy prądu stałego 24V/420mA o prędkości obrotowej 3900obr./min bez obciążenia i znamionowym momencie obrotowym 19,6mN-m (odpowiednik 200gf-cm). Ponadto firma Renesas dostarcza przykładowe programowe procedury sterujące do sterowania zarówno bezczujnikowego, jak i opartego na czujnikach.

Podsumowanie

Projektanci, którzy stosują silniki prądu stałego w swoich systemach, mają wiele opcji wykraczających poza klasyczny szczotkowy silnik prądu stałego, jako że dostępne są wysokowydajne, ekonomiczne silniki bezszczotkowe prądu stałego (BLDC), które oferują moc i precyzję w małych obudowach. Aby w pełni wykorzystać potencjał silników bezszczotkowych prądu stałego (BLDC), inteligentne sterowniki wyposażono w niezbędne algorytmy z parametrami pożądanymi przez użytkownika. Zapewniają one również niezbędne sterowanie tranzystorów przełączających MOSFET silnika i innych analogowych wejść-wyjść, dzięki czemu uzyskuje się kompletne rozwiązanie sterowania silnikiem.

Układy scalone, takie jak RAJ306010 firmy Renesas, wspierane przez zestawy rozwojowe i oprogramowanie, znacznie upraszczają wyzwanie projektowe polegające na zapewnieniu niewielkich rozmiarów, wysokich parametrów działania i sprawności sterowania silnikiem w zastosowaniach takich jak urządzenia AGD, fotele samochodowe i szyby oraz inne.

Bibliografia:

  1. Algorytmy sterowania silnikiem bezszczotkowym prądu stałego (BLDC)
  2. System ewaluacyjny sterowania silnikami bezszczotkowymi prądu stałego RTK0EML2C0S01020BJ do układów scalonych sterowania silnikami RAJ3060xx
  3. Uwagi dotyczące zastosowań R01AN3786EJ0102, „Bezczujnikowe sterowanie wektorowe silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi (algorytm)”
  4. Rozwiązanie do elektronarzędzi przenośnych
  5. Blender bezprzewodowy 24V
  6. Rozwiązania silnikowe: przyjazne dla użytkownika środowisko rozwoju sterowania silnikiem pozwalające skrócić czas wprowadzania na rynek
DigiKey logo

Disclaimer: The opinions, beliefs, and viewpoints expressed by the various authors and/or forum participants on this website do not necessarily reflect the opinions, beliefs, and viewpoints of DigiKey or official policies of DigiKey.

Informacje o autorze

Image of Bill Schweber

Bill Schweber

Bill Schweber jest inżynierem elektronikiem, autorem trzech podręczników na temat systemów komunikacji elektronicznej, a także setek artykułów technicznych, kolumn opiniotwórczych oraz informacji o produktach. Dotychczas pracował dla EE Times jako menedżer techniczny wielu witryn internetowych poświęconych różnorodnym tematom oraz jako redaktor naczelny i redaktor działu analogowego w EDN.

W firmie Analog Devices Inc. (wiodącym sprzedawcy układów scalonych z sygnałami mieszanymi i analogowych), Bill pracował w dziale komunikacji marketingowej (public relations). Dzięki temu zna z każdej strony zagadnienia technicznego PR’u, prezentacji produktów firmy, historii oraz komunikacji z mediami, również jako ich odbiorca.

Przed stanowiskiem MarCom w firmie Analog, Bill był redaktorem ich uznanego czasopisma technicznego, a także pracował w zespołach ds. marketingu produktów i projektowania rozwiązań. Wcześniej Bill pracował w firmie Instron Corp., gdzie praktycznie projektował obwody analogowe i zasilające, a także pracował nad integracją systemów sterujących maszyną do prób materiałowych.

Posiada on tytuł MSEE (Univ. of Mass) oraz BSEE (Columbia Univ.), posiada uprawnienia inżynierskie oraz licencję radioamatorską klasy zaawansowanej. Bill także zaplanował, napisał i zaprezentował kursy internetowe na wiele tematów inżynieryjnych, takich jak podstawy tranzystorów MOSFET, dobór przetworników analogowo-cyfrowych oraz sterowanie diodami LED.

Informacje o wydawcy

Północnoamerykańscy redaktorzy DigiKey