哔哥哔特商务网 |资讯中心 |技术论坛 |解决方案 登录 注册 |电子刊 |招聘/求职
您的位置:微电机世界网 >>技术与应用 >>新闻

集成式有刷直流解决方案如何减小汽车电机尺寸、增强保护并简化设计

2022-06-29 17:11:01     来源:德州仪器        

【哔哥哔特导读】有刷直流电机控制简单、成本低廉且功能多样,非常适合需要集成式大功率可靠电机驱动器的汽车负载,比如车窗升降器、天窗控制、门锁、锁存器和发动机阀门。

有刷直流电机控制简单、成本低廉且功能多样,非常适合需要集成式大功率可靠电机驱动器的汽车负载,比如车窗升降器、天窗控制、门锁、锁存器和发动机阀门。

如果您正在设计汽车系统,可能会同时面临器件级和系统级挑战,包括尺寸限制、故障条件,以及满足可重复使用以缩短开发时间的需求。因此,本文将详细分析这些挑战并提供相应解决方法。

采用完全集成式高功率密度电机驱动器减小系统尺寸

设计成本优化型汽车系统时,需着重考虑减小系统尺寸和节省布板空间。减小封装尺寸并将功能集成至有刷直流驱动器,可减少外部元件数量,从而节省布板空间并降低成本。

设计小型系统时,应考虑以下改进方法:

·小型封装尺寸 — 对于高功率密度解决方案,请使用具有高电流能力的小型封装尺寸。DRV8243-Q1 系列推出了汽车类 HotRod 四方扁平无引线封装,尺寸下限为 3mm x 4.5mm,是同类产品中用于有刷直流驱动器的超小封装之一。

·集成电流检测 — 采用内部电流调节和电流反馈引脚,无需外部电流检测电阻器,从而节省布板空间并降低成本。

·集成式场效应晶体管 (FET) 解决方案 — DRV8243-Q1 系列可驱动高达 32A 的 H 桥峰值电流和 46A 半桥峰值电流。采用支持中高电流的集成式解决方案,无需使用栅极驱动器和外部 FET,可节省布板空间并降低成本。电流能力取决于印刷电路板设计和环境热条件,因此,请务必查看我们的瞬态热计算器,了解您的系统所能驱动的电流值。

使用更小的封装(如图1所示)并尽量减少外部元件数量,可减小电路板尺寸并降低物料清单成本。

集成式有刷直流解决方案如何减小汽车电机尺寸、增强保护并简化设计

图 1 :DRV8245-Q1 器件系列尺寸比较

可靠解决方案的保护和诊断功能

从电动后备箱门到燃气发动机阀门的各种应用中,电机驱动器都扮演着重要角色。因此,设计出能够检测并防止各种故障情况的可靠解决方案十分必要。

DRV8243-Q1 器件系列是首批在电机驱动器处于开启和关闭状态时都能提供开路负载检测和短路保护的器件。图2所示为器件离线保护功能如何使用连接到H桥的无源电阻器网络在启用FET之前检测系统问题。即使H桥处于关闭状态,该功能也有助于避免电机驱动器发生损坏或出现异常行为。

集成式有刷直流解决方案如何减小汽车电机尺寸、增强保护并简化设计

图 2 :DRV8243-Q1 的关闭状态诊断

离线诊断有利于保护电机驱动器免受系统其他部位所发生故障的影响,避免整体磨损。如需了解更多关于 TI 离线保护功能如何保护汽车系统的信息,请参阅应用手册“电机驱动器中的开路负载检测”

串行外设接口选项提供详细诊断,旨在确认故障的类型及发生位置,通过提供电机驱动器故障的问题根源,可节省设计人员解决问题的时间。

采用可扩展驱动器优化设计

电机驱动器驱动汽车中的各种负载,比如继电器、电磁阀和电机。有时,这些负载全部汇集于同一应用,比如车门模块或车身控制模块。

DRV8243-Q1 系列的H桥和半桥驱动器支持设计重复使用,可在汽车系统中扩展不同负载。该器件系列具有相似的固件、功能和封装引脚排列,支持在各种负载和电流范围内重复使用,有助于缩短设计时间。用于独立模式时,H 桥驱动器可驱动两个单向有刷直流电机、电磁阀或继电器,无需两个独立半桥驱动器;如图3所示。

集成式有刷直流解决方案如何减小汽车电机尺寸、增强保护并简化设计

图 3 :采用 DRV8243-Q1 系列型号实现跨多种负载扩展

除具有相似固件外,DRV8243-Q1和 DRV8244-Q1引线式封装还为引脚对引脚兼容,因此,在按比例调高或调低功率级别时更容易插入和更换这些器件。

设计汽车解决方案时,解决方案尺寸、保护性能和设计重复使用是需要考虑的关键因素。如果对本文中的相关内容有任何疑问,欢迎您在TI E2E电机驱动器论坛中提出。

  • 赞一个(
    0
    )
  • 踩一下(
    0
    )
分享到:
阅读延展
有刷直流电机 驱动器
  • 迷你折叠洗衣机电机用有刷直流电机还是无刷电机?

    迷你折叠洗衣机电机用有刷直流电机还是无刷电机?

    折叠洗衣机可有效的解决贴身衣物的清洗问题并且具有体积小收纳方便的特点,折叠洗衣机与普通家用洗衣机原理相同,通过微型直流电机转动达到清洗衣物、甩干水分的作用。折叠洗衣机电机是极为重要的驱动组件,驱动电机可分为有刷电机与无刷电机两种。

  • 有刷电机与无刷电机的区别

    有刷电机与无刷电机的区别

    有刷直流电机使用电枢,充当两极电磁铁。换向器是一个机械旋转开关,每个周期会反转电流的方向两次。相比之下,无刷电机使用永磁体作为其外部转子。而且无刷直流电机没有电刷,这意味着它们比有刷电机需要更少的维护,效率也更高一些。

  • 无刷电机与有刷电机的区别及特点

    无刷电机与有刷电机的区别及特点

    直流有刷电机和无刷电机的区别是是否配置有常用的电刷和换向器。有刷直流电机的换向一直是通过石墨电刷与安装在转子上的环形换向器相接触来实现的。而直流无刷电机则通过霍尔传感器把转子位置反馈回控制电路,使其能够获知电机相位换向的准确时间。

  • 电子锁可采用什么样的微型直流电机

    电子锁可采用什么样的微型直流电机

    电子锁直流电机是需要具备减速、提升扭矩功能,主要结构由微型直流电机与齿轮减速装置组合而成,驱动电机常见有刷直流电机、无刷直流电机、空心杯电机。

  • 空心杯有刷直流电机原理和优缺点

    空心杯有刷直流电机原理和优缺点

    大家要注意区分,为了避免歧义建议大家不要将后者成为空心杯电机。从另外一个角度来看空心杯的小惯量和高响应在无槽无刷直流电机身上也无法得到充分的体现,那在称为空心杯电机有什么意义呢?

  • 对话|政策、市场双驱动,BLDC电机将大有可为

    对话|政策、市场双驱动,BLDC电机将大有可为

    随着国家政策推动以及市场需求增加的双向驱动,BLDC电机将广泛应用于家用电器、电动工具和新能源汽车领域。同时,随着成本降低、性能优化等因素牵动,未来BLDC电机将逐步取代有刷直流电机......

微信

第一时间获取电子制造行业新鲜资讯和深度商业分析,请在微信公众账号中搜索“哔哥哔特商务网”或者“big-bit”,或用手机扫描左方二维码,即可获得哔哥哔特每日精华内容推送和最优搜索体验,并参与活动!

发表评论

  • 最新评论
  • 广告
  • 广告
  • 广告
广告
Copyright Big-Bit © 1999-2013 All Right Reserved 哔哥哔特资讯 版权所有      未经本网站书面特别授权,请勿转载或建立影像,违者依法追究相关法律责任