工程師分享:你的冰箱電機驅動如何設計?
發布時間:2015-06-03 責任編輯:sherry
【導讀】電機在我們的日常生活中無處不在。如果你看看普通家用電器的內部,諸如冰箱,你將會找到某些步進和無刷直流 (BLDC) 電機,節氣閥和BLDC風扇等高級應用。這些應用在使冰箱有效運行方麵發揮了重要作用。那麼這些東西在電冰箱驅動中到底是如何起作用的呢?

節氣閥
jieqifashiyigekongzhizhilengqidaobingxiangkongqiliuliangdexiaojieqimen。tatongchangweiyubingxiangdingbu,huozheshihoumianbankaojindingbudeweizhishang。jieqifayouyigehengwenqijinxingkongzhi,genjubingxiangneikongqidewendulaichufaqidakaihuoguanbi。jieqifadeneibuyouyigeyongciti (PM) 步進電機和齒輪箱。讓我們拆開一個節氣閥仔細地看一看(作為一名工程師,這是我最喜歡的部分!)。

如你所見,小型PM步進電機驅動齒輪箱,並使節氣門打開或關閉。這個步進電機的驅動電壓為12V,並且通常無需電流調節。那麼,你怎麼樣來區分步進電機是由電壓驅動還是由電流驅動呢?隻要測量一下電機相位的DC電阻值就可以了。如果電阻值大約為30歐姆到幾百歐姆的話,應該是電壓驅動的。如果電阻值低於20歐姆,大多數情況下在10歐姆以下,極有可能是由電流驅動的。通常情況下,電壓驅動的電機常見於小功耗PM步進電機和驅動電流極低的單極步進電機,這樣的話,I2 x R的電阻損耗不會太大。電流驅動類型可見於大多數中高功率混合式步進電機中。
好了,我們再回到節氣閥。我拆開的這個節氣閥有一個PM電壓驅動步進電機,相位電阻器的電阻值大約為400歐姆。我們來為它找一個最合適的驅動器。DRV8848就很合適。4V到18V驅動電壓範圍,雙H橋集成,脈寬調製 (PWM) 控製接口,高達2A工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu),以(yi)及(ji)完(wan)全(quan)保(bao)護(hu),使(shi)得(de)它(ta)成(cheng)為(wei)驅(qu)動(dong)節(jie)氣(qi)閥(fa)的(de)理(li)想(xiang)選(xuan)擇(ze)。如(ru)果(guo)你(ni)希(xi)望(wang)了(le)解(jie)與(yu)驅(qu)動(dong)邏(luo)輯(ji)電(dian)路(lu)相(xiang)關(guan)的(de)更(geng)多(duo)內(nei)容(rong),可(ke)以(yi)看(kan)看(kan)針(zhen)對(dui)完(wan)整(zheng)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)參(can)考(kao)設(she)計(ji),你(ni)可(ke)以(yi)為(wei)其(qi)選(xuan)擇(ze)相(xiang)關(guan)硬(ying)件(jian)和(he)軟(ruan)件(jian)。
nizaixiafangdetupianzhongkeyikandao,bingxiangfengshanmokuaishibingxiangneidelengkongqixunhuan,junyunfenbuzaibingxiangneidegegejiaoluo,fangzhijieshuang,congerdadaditigaolebingxiangdexingneng。

這個風扇模塊包括一個單相或三相無刷電機。目前,我們更常見到的是三相BLDC,這是因為,此類電機更加小巧,工作時更安靜,並且可以長時間高效運行。在這個應用中,會看到霍爾傳感器或無傳感器控製。由於TI的三相無傳感器正弦電機驅動器,DRV10983,我們可以在不糾結於控製算法的情況下實現最前沿的180°無刷BLDC控製。
我們將DRV10983歸類為參考設計中用於高效和超級安靜運行的風扇驅動器。由於大多數冰箱製造商現在使用PWM電源來為風扇模塊供電並改變其轉速,我們采用FG反饋和PWM功率穩壓來施加閉環速度控製,這樣對現有解決方案的硬件改動最小。借助閉環速度控製,我們可以在不考慮電機參數變化、電源變化、機械磨損或使用壽命的情況下保持所需的速度值。請在這部視頻中了解機器運行是如何從速度控製中受益的。
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