基於PI BRD1165C & Toshiba TMP375FSDMG 的3-phase BLDC Motor之吊扇應用方案

馬達的運用,一直以來都是生活中不可或缺的要素,尤其針對家電類小型化的應用更是越來越廣泛,譬如:冰箱、吊扇、吹風機、掃地機器人、抽水馬達等,都是經常使用的電器,然而傳統馬達使用容易,但旋轉轉子與金屬的摩擦造成機械上的損耗外,也因為接觸點的不良造成電力上的損失,反而產生能源上的浪費。

隨著現今環保意識抬頭,直流無刷馬達(BLDC)漸漸取代傳統馬達,其優點除了可靠度高(幾乎不會損壞),效率更高(能源的充分利用),還包含了壽命長,啟動快速且控制容易,體積小容易製造,且不會產生金屬屑、碳粉等汙染,皆是目前不可或缺的優勢,配合MCU的控制,讓馬達的運用更加智慧,也達到更節能之需求與目的。

Power Integrations BridgeSwitch屬於半橋型的應用,簡化了單相或多相的BLDC開發流程,可應用於最高達到300W變頻器輸出功率,內建600V的 N 通道功率FREDFET,提供超緩、快速恢復二極體,因為只有極小的逆向回覆,因此讓本體的積熱更少(減少switch loss),更適合硬切換開關變頻器驅動器的運用,無需額外的輔助電源,簡化了傳統需要多組的電源電路,此外BridgeSwitch 提供特有的瞬間相位電流輸出訊號,簡化了無感測器控制設計的實施,同時因為內建兩個功率 FREDFET,因此僅需利用PCB進行散熱,不需要額外的散熱片,除了空間與成本上的節省,也不會因散熱片造成可能的干擾,最後BridgeSwitch還擁有多種故障保護(OTP、OCP、系統故障、同時導通鎖閉)與外部偵測監控(智慧傳輸),透過雙向匯流排式開汲極單線介面,除了可更精確控制,也可即時瞭解馬達的運轉狀況,藉此進行控制,提升能源的利用率。

在電機控制技術中,需要復雜的高速計算和高級軟件開發的向量控制是一種新趨勢。

新的東芝原始向量引擎實現了簡單,低成本的向量控制。 向量引擎是專用於電機控制的微處理器。 向量引擎執行典型的計算,包括從三相電機電流到兩相的轉換,以及旋轉坐標的變換/計數器變換。 這些功能降低了軟件的CPU利用率,而用戶指定的位置估計和速度控制(取決於系統配置和控制方法而變化)由軟件執行。

向量引擎的任務最多可以選擇16種類型。 通過將向量引擎與用戶系統相結合,可以實現電機控制的高度靈活性。

東芝TMP375FSDMG with VE MCU它是一款高性能32位ARM微控制器,採用稱為“向量引擎”的微處理器,用於無刷無傳感器電機,採用磁場定向控制(FOC)實現正弦電流,實現最佳效率,噪聲,動態響應和許多其他優勢。

场景应用图

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产品实体图

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