【導讀】電機是目前世界上最大的電力消耗者，並且占比非常大。荷蘭能源研究中心(ECN)估計，全球發電量的45%是由電機消耗的。因此
，為了推動效率的提高，各國正通過立法手段來提高電機的效率標準。

2021年7月
，歐盟開始實施“電機和變速驅動裝置條例(EU) 2019/1781”，duizhiqianbeipaichuzaibiaozhunzhiwaideyixiedianjizengjialezuidixiaolvxianzhi，bingsuoduanleweiqitaleixingdianjifuhexiaolvyaoqiusuoyuliudeshijian。cileifaguixianshidequshihenmingxian——所允許的最低效率將隨著時間的推移不斷提高。新的電機設計應盡可能的高效
，以避免在其工作壽命結束前就被立法強製替換的風險。

這些法律涵蓋了各種各樣的電機
，從基礎設施泵中的大型電機到為PCfengshangongdiandeweixingdianji。chicunbushiweiyidekaolvyinsu，dianjideleixingyehenzhongyao。yiqian，youshuazhiliudianjibeiguangfanshiyong，dantamendexiaolvxiangduijiaodi，kekaoxingyouxian——電刷會隨著時間的推移而磨損，需要更換。在各種運轉速度和負載下，對更高的效率和更大的可靠性的需求
，導致無刷直流(BLDC)電機在新設計中被廣泛采用。

無(wu)刷(shua)直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)不(bu)需(xu)要(yao)電(dian)刷(shua)和(he)換(huan)向(xiang)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)物(wu)理(li)接(jie)觸(chu)。這(zhe)一(yi)步(bu)消(xiao)除(chu)了(le)摩(mo)擦(ca)引(yin)起(qi)的(de)機(ji)械(xie)損(sun)耗(hao)，使(shi)無(wu)刷(shua)直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)更(geng)適(shi)合(he)長(chang)期(qi)使(shi)用(yong)。由(you)於(yu)轉(zhuan)子(zi)不(bu)需(xu)要(yao)供(gong)電(dian)，因(yin)此(ci)無(wu)需(xu)電(dian)刷(shua)和(he)滑(hua)環(huan)，換(huan)向(xiang)器(qi)組(zu)件(jian)也(ye)簡(jian)化(hua)了(le)結(jie)構(gou)。這(zhe)也(ye)使(shi)得(de)無(wu)刷(shua)直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)在(zai)更(geng)小(xiao)的(de)封(feng)裝(zhuang)內(nei)
，每(mei)瓦(wa)特(te)輸(shu)出(chu)的(de)扭(niu)矩(ju)比(bi)有(you)刷(shua)直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)更(geng)大(da)。

wushuazhiliudianjishiyongyongcitizuoweizhuanzi
，tayudingzixianquanchanshengdediancichangxianghuzuoyong。zhexiexianquanyijingquedemoshidaotongheguanduan，yiquebaozhuanziyouxiaozhuandong。zhezhongmoshiyouweikongzhiqi(MCU)算suan法fa決jue定ding，並bing使shi用yong嵌qian入ru電dian機ji的de傳chuan感gan器qi提ti供gong實shi時shi反fan饋kui以yi實shi現xian精jing確que控kong製zhi。微wei控kong製zhi器qi向xiang開kai關guan發fa送song信xin號hao，控kong製zhi通tong過guo線xian圈quan的de電dian流liu。盡jin管guan微wei控kong製zhi器qi控kong製zhi給gei電dian機ji驅qu動dong器qi增zeng加jia了le一yi些xie複fu雜za性xing，但dan它ta提ti供gong了le更geng大da程cheng度du的de靈ling活huo性xing和he精jing確que性xing。

由you於yu有you關guan電dian機ji效xiao率lv的de法fa規gui標biao準zhun針zhen對dui的de是shi整zheng個ge電dian機ji組zu件jian的de運yun行xing情qing況kuang

，因yin此ci必bi須xu使shi每mei個ge階jie段duan的de運yun行xing達da到dao最zui佳jia狀zhuang態tai，以yi盡jin量liang減jian少shao整zheng體ti損sun耗hao。這zhe包bao括kuo用yong於yu為wei電dian機ji供gong電dian的de逆ni變bian器qi。逆ni變bian器qi的de性xing能neng受shou到dao熱re量liang的de限xian製zhi。除chu了le縮suo短duan逆ni變bian器qi的de使shi用yong壽shou命ming外wai
，當dang驅qu動dong器qi過guo熱re時shi
，不bu良liang的de熱re性xing能neng會hui阻zu止zhi逆ni變bian器qi向xiang電dian機ji驅qu動dong器qi提ti供gong足zu夠gou的de電dian流liu。解jie決jue散san熱re問wen題ti的de典dian型xing方fang法fa是shi使shi用yong散san熱re片pian，或huo在zai某mou些xie情qing況kuang下xia使shi用yong輔fu助zhu風feng扇shan
，但dan這zhe兩liang種zhong解jie決jue方fang案an都dou不bu太tai理li想xiang。兩liang者zhe都dou會hui加jia大da電dian機ji尺chi寸cun和he重zhong量liang
，這zhe不bu利li於yu實shi現xian電dian機ji小xiao型xing化hua，並bing且qie會hui增zeng加jiaBOM物料數、增加設計複雜性並降低設計的機械強度。

BridgeSwitch電機驅動器

Power Integrations (PI) 在開發用於離線功率變換和柵極驅動的高度集成的高壓IC方麵擁有豐富的經驗，能夠從兩個不同的方向解決這個問題。

●    第一個方法是提供一種有效的架構，最大限度地減少需要耗散的熱量。

●    第二個方法是采用單獨的IC分fen別bie驅qu動dong各ge個ge相xiang的de電dian機ji繞rao組zu，以yi提ti供gong一yi個ge可ke擴kuo展zhan的de解jie決jue方fang案an，其qi靈ling活huo性xing足zu以yi支zhi持chi單dan相xiang和he多duo相xiang電dian機ji。每mei個ge驅qu動dong器qi的de損sun耗hao所suo產chan生sheng的de少shao量liang熱re量liang均jun勻yun分fen布bu於yu整zheng個gePCB上，而不是集中在某個集中發熱點。

這就是PI的BridgeSwitch™係列集成半橋(IHB)電機驅動器

，適用於驅動同步電機(無刷直流或永磁同步電機(PMSM))以及異步電機(例如交流感應電機)。

BridgeSwitch器件的效率可高達98.5%，適用於功率範圍為30W(典型IRMS=0.2A)至400W(典型IRMS=1.1A)的逆變器設計。BridgeSwitch IC集成了下管和上管驅動器、控製器

、電平變換器和兩個N通道600V快速恢複外延型二極管FET(FREDFET)，並可提供無損耗的電流檢測功能。FREDFET具有極快恢複的體二極管，使其成為驅動電感負載的理想選擇。它們可顯著降低開關損耗，並具有軟恢複特性以減少EMI。

bridgeswitch schematic

BridgeSwitch IC可自行供電，允許使用更簡單的係統供電電源(例如PI的LinkSwitch™-TN2)來驅動微控製器。可以使用小型非隔離驅動器

，而不是傳統設計中的多路輸出隔離反激式方案
，從而進一步縮減BOM、降低設計複雜性並減小電路板空間。內部還集成逆變器診斷功能，可減少所需的傳感器數量和微處理器故障處理資源占比。BridgeSwitch ICjichenglexuduojiyuyingjiandeguzhangbaohuhewaibuxitongjijiancegongneng。zhezhongyingjianfanganbujinnengtigongbiruanjianbaohugengkuaidexiangying
，erqieyouyugaijiagoujuyouyingjianfangshishixiandezhuzhouqixiaguanheshangguanguoliubaohuyijibanzaijiancegongneng，yincigengrongyitongguoUL/IEC60730認證。通過硬件方式實現這些功能
，意味著滿足UL/IEC 60730的軟件要求從B級降低到A級，無需在軟件更新後重新認證。

BridgeSwitch參考設計套件

為了讓設計更快地推向市場
，PI還為BridgeSwitch產品係列開發了多款無刷直流電機參考設計套件(RDK)。新的參考設計可提供高達400W的輸出功率且無需散熱片，能夠支持具有更大RMS電流要求和高散熱要求的應用，如壓縮機、吸油煙機以及家用和商用風機和泵。

這些電路板都不需要散熱片。

為了進一步簡化設計過程，PI推出了Motor-Expert™，zheshiyikuandianjikongzhipeizhihezhenduanyingyongchengxu
，weisuoyoucanshuheminglingtigongletuxingyonghujiemian，yijiyongyuyichuanxingmoshiyudianjikongzhiqijiaohudezhongduanfangzhenqi。Motion Scope（運行概覽）功能提供可實時查看的重要控製器變量的線性圖。

相關閱讀：

1、PI發布Motor-Expert軟件，簡化無刷電機驅動設計

2、PI發布新型控製軟件，無刷直流驅動的成本和複雜度大幅降低

來源：電子產品世界
，作者：Cristian Ionescu-Catrina（Power Integrations高級產品營銷經理）

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻
、圖片、文字如涉及作品版權問題，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

晶振常用輸出波形解析及應用

為MagAlpha傳感器選擇合適的磁體

MA800係列非接觸式角度傳感提高了旋轉開關應用的可靠性

車載信息娛樂係統中電源的關鍵性能（上）

車載信息娛樂係統中電源的關鍵性能（下）