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上海永铭电容器：高速电摩<span style='color:red'>电机</span>控制器实现高效能与超强稳定性的双重保障—液态铝电解电容的选用方案

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上海永铭电容器：高速电摩电机控制器实现高效能与超强稳定性的双重保障—液态铝电解电容的选用方案

　　高速电摩电机控制器的发展方向　　高速电摩电机控制器作为整车核心，负责电能转化和电机控制，直接影响车辆的能效、稳定性和驾驶体验。当前，电机控制器的发展主要聚焦于高能效、稳定性和可靠性，以提升续航和耐用性，增强市场竞争力。　　高速电摩电机控制器的主要技术挑战　　尽管技术不断进步，高速电摩电机控制器仍面临以下主要问题：　　✦ 能效与续航不足：电能管理不佳，导致续航下降，电流波动影响系统稳定性。　　✦ 可靠性与寿命问题：在长期高负荷下，元件易老化、故障频发，影响车辆稳定性。　　✦ 抗震抗冲击不足：在颠簸和震动条件下，电机控制器元件易损坏，影响正常工作。　　这些问题严重制约了高速电摩的性能和用户体验，亟需改进。　　永铭液态引线型铝电解电容器解决方案　　针对上述问题，永铭液态引线型铝电解电容器凭借三大核心优势，可以显著提升高速电摩电机控制器的性能与可靠性：　　✦ 耐大纹波电流：电机控制器电流波动较大时，保持稳定电压输出，优化电能管理，提高能效，间接延长续航。　　✦ 抗冲击力强：在电流瞬时冲击情况下保持稳定输出，增强电机控制器的耐用性，确保系统可靠运行。　　✦ 抗震性能强：在颠簸和震动环境中，减少因震动引发的性能波动，保障电机控制器正常运作。　　这些优势有效解决了电机控制器在能效管理、抗冲击、抗震性能方面的问题，显著提升了整车性能和可靠性。　　选型推荐　　市面上主流电摩电池模组适用电压说明　　(1)48V电池模组：采用63V电容器，提供足够的电压裕量，以应对48V电池模组的电压波动，确保稳定性和可靠性。　　(2)72V电池模组：采用100V电容器，为72V电池模组提供更高的电压裕量，增强安全性和延长使用寿命，确保稳定运行。　　总结展望　　在高速电摩市场迅猛发展的今天，电机控制器作为其核心，其稳定性至关重要。永铭的液态引线型铝电解电容器不仅满足高速电摩电机控制器的稳定性要求，还有效解决了能效管理等关键问题，为工程师提供高效、可靠的解决方案。这款电容器广泛应用于高速电摩、割草机、高尔夫球车、观光车和电动叉车等设备。　　选择永铭，拥抱一个更智能、更安全的未来。

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永铭电容器

发布时间：2024-11-08 11:44 阅读量：284 继续阅读>>

航顺芯片HK32MCU荣获2024年BLDC<span style='color:red'>电机</span>控制器行业年度领创大奖

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航顺芯片HK32MCU荣获2024年BLDC电机控制器行业年度领创大奖

　　[中国，深圳，2024年11月1日] 今日，由哔哥哔特商务网主办，《半导体器件应用》杂志承办的第24届(深圳)电机驱动与控制技术研讨会圆满举办，期间2024年BLDC电机控制器优秀企业年度颁奖典礼盛大召开。深圳市航顺芯片技术研发有限公司(以下简称“航顺芯片”)以卓越的品牌影响力和持续的技术创新行业竞争优势，斩获“年度领创大奖”。　　作为国内32位MCU先驱，航顺芯片拥有强大的研发团队，确保HK32MCU过硬的市场竞争力、丰富的产品矩阵覆盖M0/M3/M4/M7、高质量的客户群体长期信赖和选择，已经在数十个细分市场建立了绝对竞争优势，并形成稳健的生态链。　　2024年航顺芯片成绩单颇为亮眼——成功发布高性能迭代HK32F4系列MCU产品和新世代指纹传感新品HK32S0192，车规SoC：HK32AUTO39A、HK32A040和HK32A470(Cortex-M4)等系列产品成功量产并进入车规级微控制器市场。　　在工业自动化、新能源汽车、机器人、无人机、电动工具等多个领域，BLDC电机都扮演着越来越重要的角色。航顺芯片坚持聚焦高性能和高可靠的BLDC控制专用MCU研发，产品线分为无预驱、低压预驱和中压预驱三大类，均有量产产品，目前已广泛应用于工业控制、家用电器、电动工具和交通运输等领域，凭借创新的技术和可靠的产品，赢得了众多客户的认可和支持，为国内高性能电机控制专用新品的国产替代贡献了一份力量。　　HK32M060产品功能丰富，内部集成了具有航顺特色的电机控制功能：高级定时器带3路互补PWM、高精度ADC、6MHz带宽轨到轨运放、比较器、32位针对霍尔传感器的捕获时钟、硬件除法器以及电机算法加速引擎等功能。同时发布的两款SOC产品，HK32M063和HK32M064内部更是集成了40V和70V PN预驱、NN预驱、LDO等，使得应用者可以大幅度精简板级器件、节省BOM成本。　　HK32M050极具性价比，产品内部集成了具有航顺特色的电机控制功能：高级定时器带3路互补PWM、高精度ADC、6MHz带宽轨到轨运放、比较器、32位针对霍尔传感器的捕获时钟、硬件除法器以及电机算法加速引擎等功能。 HK32M053和HK32M054内部更是集成了40V和70V PN预驱、NN预驱、LDO等，使得应用者可以大幅度精简板级器件、节省BOM成本。　　未来，航顺芯片继续坚持明确的战略方向，在车规级SoC和高端32位MCU产品及技术上引领创新，以应对未来可能出现的技术挑战。同时，携手各行业合作伙伴，不断推动技术革新，致力于为全球客户带来更高品质的产品与服务，成为全球芯片行业的先锋。

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航顺芯片

发布时间：2024-11-04 15:13 阅读量：286 继续阅读>>

交流发<span style='color:red'>电机</span>的工作原理和优缺点

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交流发电机的工作原理和优缺点

　　交流发电机是一种将机械能转换为电能的设备，通过旋转磁场感应导线回路中的电动势而实现电能的生成。它广泛应用于各类发电站、风力发电、水力发电以及许多其他应用领域。　　1.工作原理　　1. 磁场产生：交流发电机通过激磁系统产生一个旋转磁场。通常采用励磁方式在转子上设置直流电枢绕组，产生一个旋转的磁场。　　2. 感应电动势：当旋转磁场与定子绕组相互作用时，定子绕组内就会产生感应电动势，这会使电荷运动，从而形成电流。　　3. 输出交流电：交流发电机输出的电压和频率由旋转磁场的转速和极对数决定。定子绕组中的电流产生的磁场与旋转磁场相互作用产生电动势，最终输出交流电。　　2.优点　　1. 可实现高功率输出：交流发电机可以提供高功率输出，适用于大型发电站和工业应用，满足对高电能需求的场景。　　2. 电能传输效率高：交流电在长距离传输时损耗相对较小，利用变压器等设备可以有效提高电能的传输效率。　　3. 轻松调节输出电压和频率：通过调整励磁电流、转子转速等参数，可以轻松调节交流发电机的输出电压和频率，适应不同负载需求。　　4. 使用简便：交流发电机结构相对简单，维护和操作相对容易，适用于各类场合。　　3.缺点　　1. 启动需要外部电源：交流发电机在启动时需要外部电源提供初始励磁，因此在某些情况下可能不太方便。　　2. 需要稳定的转速：交流发电机需要稳定的转速才能保证输出电压和频率的稳定性，因此在应用中需要考虑调速和控制系统。　　3. 制造成本较高：由于复杂的结构和技术要求，交流发电机的制造成本相对较高，尤其是对于大功率的发电机。　　4. 对环境要求较高：交流发电机对环境条件有一定要求，如工作温度、湿度等，需要进行合理的保护和维护。　　4.交流发电机常见的应用领域　　1. 发电站：交流发电机是发电站的核心设备之一，用于将机械能转换为电能。无论是燃气发电、煤电发电还是核电站，交流发电机都扮演着重要的角色。　　2. 风力发电：在风力发电系统中，交流发电机被用来转换风能为电能。当风车叶片旋转时，通过与发电机相连接的转子产生的旋转磁场感应定子绕组，从而产生电能。　　3. 水力发电：交流发电机也广泛应用于水力发电站。水力发电利用水流带动涡轮机转动，再通过交流发电机将机械能转化为电能。　　4. 电力工业：交流发电机在电力工业中的应用非常普遍，包括供电给大型机器设备、制造业的生产线、以及城市和乡村的供电系统等。　　5. 汽车发电系统：许多汽车使用交流发电机作为发电系统的一部分，为车辆提供电力。交流发电机通过发动机带动转子旋转，产生电能供应车辆的电子设备和充电电池。　　6. 化工工业：在化工行业，交流发电机被广泛用于驱动各种设备和机械。它们为生产过程提供所需的电能，保障工业生产的正常运行。　　7. 商业和住宅用电：交流发电机也常用于商业建筑和住宅，供应建筑物内部的照明、空调、家电等用电设备，确保日常生活和工作的正常运转。

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交流发电机

发布时间：2024-08-20 10:55 阅读量：330 继续阅读>>

安森美：被称为热泵<span style='color:red'>电机</span>控制“能效搭子”，这款IGBT有什么优势？

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安森美：被称为热泵电机控制“能效搭子”，这款IGBT有什么优势？

　　热泵是一种既高效又环保的供暖方式，其可靠性和实用性已得到充分验证。它是推动全球向可持续供暖趋势发展的核心力量，运行所需的电力具有低排放的特点。在与传统锅炉、低排放氢能以及其他可再生能源和常规建筑系统相比时，能效是评估热泵的关键因素。　　通过改用热泵，欧盟(EU)可以大幅减少用于取暖的天然气用量。由于俄罗斯与乌克兰之间持续冲突导致天然气价格涨至最高点，这也将有助于减少天然气的使用量。2021年全球热泵销售增长率超过15%，是前十年增长率的两倍。欧盟的销售额增长了惊人的35%，这是推动这一增长的主要因素。　　预计2021-2026 年的复合年增长率(CAGR)为9.5%，全球热泵市场的收入将从2021 年的532 亿美元增至2026 年的835 亿美元。欧盟的热泵安装量预计将比2021 年大幅增长335%，到2030 年将超过670 万台。根据一份EIA 报告指出，到2030 年，全球热泵安装量将从2020 年的1.8 亿台增加到约6 亿台。　　功率模块对提高热泵效率的重要性　　热泵是一种用于制冷和供暖的多功能、高能效技术。热泵可以通过换向阀改变制冷剂的流动方向，从而实现供暖或制冷。在此过程中，空气通过蒸发器盘管，促进热能从空气转移到制冷剂。热能在制冷剂中循环，然后通过冷凝器盘管释放出来，同时风扇将空气吹过盘管。　　在此过程中，热能从一个位置传递到另一个位置，如下图1所示。随着我们努力实现未来无碳排放，具有高效电机控制能力的功率半导体需求量很大。在提高效率的同时减小系统的整体尺寸和成本至关重要。　　图 1：热泵的工作原理　　实施针对压缩机和泵的新能效规定，需要将电子控制电机融入设计中，这为电力电子设计人员带来了额外的挑战。在冷却系统中使用带有智能功率模块(IPM)技术的变频系统，已被广泛认可能比非变频系统减少30%的电力消耗。　　IPM通过精确调节输送到三相电机的电流的频率和电压，来调节热泵系统中变频压缩机和风扇的功率流(图2)。高效控制电机有助于达到压缩机和泵更高的能效标准。选择高能效、结构紧凑的IPM产品不仅能节约能源，还能让设计人员节省安装空间，提高性能，同时缩短开发周期。例如，安森美(onsemi)公司的SPM31系列1200V IGBT就是三相热泵应用的理想解决方案。　　图 2：三相热泵方框图　　SPM 31：高能效电机控制　　SPM31系列IPM集成了最新的场截止7(FS7)IGBT技术和第七代二极管技术，实现了卓越的效率和稳固性。这两项技术显著降低了电磁干扰(EMI)，减少了功率损耗，并提高了功率密度。这些模块配备了栅极驱动IC以及诸如欠压锁定、过流关断、温度监控和故障报告等其他保护功能(图3)。　　图 3：热泵系统中的1200 V SPM31系列IPM产品　　此外，与上一代解决方案和其他IPM 替代产品相比，SPM31 IPM 的尺寸更小(54.5 mm x 31mm x 5.6 mm)(图4)。SPM31解决方案实现了高功率密度、更高性能和更低的系统总成本。由于在较小的封装尺寸内具有很强的稳定性，因此是节省安装空间的理想解决方案。　　图 4：SPM 31 IPM 封装　　SPM31产品结构的目标是实现减小占用面积及增强可靠性的低功耗模块。为此，SPM31采用了新型 FS7 IGBT 技术、基于压铸模型封装的增强型直接覆铜(Direct Bonded Copper, DBC)衬底，以及新型栅极驱动高压集成电路(HVIC)来实现。　　SPM31用于驱动低压侧IGBT 的低压集成电路(LVIC)具有温度感应功能，可提高系统的整体可靠性。LVIC可产生与其温度成正比的模拟信号。该电压用于监控模块的温度，并实施必要的保护措施以防止过热。　　SPM31的一个相关特性是其集成的HVIC能高效工作，将逻辑电平的栅极输入转换为隔离的、不同电平的栅极驱动，这对于模块内高压侧IGBT的高效运行至关重要。每个相位都有独立的IGBT 负极端子，以适应各种控制方法。　　对于大功率应用而言，封装的散热能力对于确保所需性能至关重要。高质量封装技术的关键在于能够保持出色散热性能的同时优化封装尺寸，且不降低绝缘等级。SPM31器件采用了DBC衬底技术，使其具备卓越的散热性能。这项技术提高了可靠性和散热能力。功率芯片被物理固定在DBC衬底上(图5)。　　图 5：SPM 31 封装的横截面图　　结语　　热泵的性能预计将是普通燃料锅炉的三倍，到2030 年，热泵的安装量将增加三倍，从每月150 万台增加到约500 万台。像安森美SPM31 IPM系列等功率半导体技术不仅能提高热泵系统的效率，还将减少能源消耗和碳排放。

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安森美

发布时间：2024-08-07 10:51 阅读量：520 继续阅读>>

ROHM开发出安装可靠性高的10种型号、3种封装的车载Nch MOSFET，非常适用于汽车车门、座椅等所用的各种<span style='color:red'>电机</span>以及LED前照灯等应用！

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ROHM开发出安装可靠性高的10种型号、3种封装的车载Nch MOSFET，非常适用于汽车车门、座椅等所用的各种电机以及LED前照灯等应用！

　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)开发出具有低导通电阻*1优势的车载NchMOSFET*2“RF9x120BKFRA”、“RQ3xxx0BxFRA”和“RD3x0xxBKHRB”。新产品非常适用于汽车门锁和座椅调节装置等所用的各种电机以及LED前照灯等应用。目前，3种封装10种型号的新产品已经开始销售，未来会继续扩大产品阵容。　　在汽车领域，随着安全性和便捷性的提高，电子产品逐渐增加，使得所安装的电子元器件数量也与日俱增，而且，为了提高燃油效率和降低电耗，还要求降低这些产品的功耗。其中，尤其是在对于车载开关应用不可或缺的MOSFET市场，对导通电阻低、损耗低且发热量低的产品需求高涨。　　ROHM一直在为消费电子和工业设备领域提供采用中等耐压新工艺的低导通电阻MOSFET。此次通过将这种新工艺应用于对可靠性要求高的车载产品，又开发出具有低导通电阻优势的10款车载Nch MOSFET新产品。不仅有近年来需求高涨的2.0mm×2.0mm和3.3mm×3.3mm尺寸的小型封装产品，还有传统的TO-252封装产品，未来将会继续扩大产品阵容并持续供应。　　新产品的耐压分别为40V、60V和100V，均通过采用split gate*3实现了低导通电阻，有助于车载应用的高效运行。所有型号的新产品均符合汽车电子产品可靠性标准AEC-Q101，并确保高可靠性。　　封装有适用于不同应用的3种形式。小型封装DFN2020Y7LSAA(2.0mm×2.0mm)和HSMT8AG(3.3mm×3.3mm)非常适用于高级驾驶辅助系统(ADAS)等安装面积较小的应用。另外还有已被广泛用于车载电源等应用的TO-252(DPAK)封装(6.6mm×10.0mm)。DFN2020Y7LSAA封装的引脚采用的是可润湿侧翼(Wettable Flank)成型技术*4，TO-252封装的引脚采用的是鸥翼型结构*5，安装可靠性都非常高。　　目前，新产品暂以月产1,000万个(10种型号合计)的规模量产(样品价格500日元/个，不含税)。前道工序的生产基地为ROHM Co., Ltd.(日本滋贺工厂)，后道工序的生产基地为ROHM Apollo Co., Ltd.(日本福冈县)和ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.(泰国)。另外，新产品已经开始通过电商进行销售，通过Ameya360电商平台可购买。　　未来，ROHM将致力于扩大车载用中等耐压Nch MOSFET的产品阵容。计划于2024年10月开始量产DFN3333封装(3.3mm×3.3mm)和HPLF5060封装(5.0mm×6.0mm)的产品，于2025年开始量产80V耐压的产品。另外还计划增加Pch产品。ROHM将继续扩大产品阵容，为车载应用的高效运行和小型化贡献力量。　　<产品阵容>　　<应用示例>各种车载电机(汽车门锁、座椅调节器、电动车窗等)LED前照灯信息娱乐系统、车载显示器高级驾驶辅助系统(ADAS)　　<电商销售信息>　　电商平台：Ameya360　　(开始销售时间：2024年6月)　　<术语解说>　　01. 导通电阻(Ron)　　MOSFET启动(ON)时漏极与源极之间的电阻值。该值越小，运行时的损耗(电力损耗)越少。　　02. Nch MOSFET　　通过向栅极施加相对于源极为正的电压而导通的MOSFET。与Pch MOSFET相比，由于Nch MOSFET具有更低的导通电阻，并且在各种电路中具有更出色的易用性，因而目前在市场上更受欢迎。　　03. split gate　　一种将MOSFET的栅极分为多段以有效调整电子流动的技术。利用该技术可实现高速且高可靠性的运行。　　04. 可润湿侧翼(Wettable Flank)成型技术　　一种在底部电极封装的引线框架侧面进行电镀加工的技术。利用该技术可提高安装可靠性。　　05. 鸥翼型结构　　引脚从封装两侧向外伸出的封装形状。散热性优异，可提高安装可靠性。

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发布时间：2024-08-07 10:11 阅读量：378 继续阅读>>

兆易创新：用芯打造更强<span style='color:red'>电机</span>指挥系统

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兆易创新：用芯打造更强电机指挥系统

　　如果电机要向高能效、智能化和集成化的方向持续发展，离不开高性能MCU的支持。现代电机驱动系统利用MCU的快速响应能力、高精度模拟接口和强大的数字信号处理能力来实现复杂的控制算法，提高能量管理和动态响应的效率。同时，MCU集成的诸多功能也使得电机驱动系统的开发变得更加简便。　　作为中国通用MCU市场的领跑者，兆易创新很早就开始针对电机驱动市场进行布局，相继成功推出了多个系列的产品。在近日举办的2024电机驱动与控制论坛上，兆易创新MCU事业部产品市场经理陈树敏以《GD32 MCU为电机驱动提供多维度的解决方案》为题发表演讲，展示兆易创新在电机驱动方面所取得的成绩，也对今后的产品发展方向进行了展望。　　No.1的产品实力　　兆易创新在国内创造了多项第一。陈树敏指出，兆易创新是国内第一家推出基于ARM® Cortex®-M3、M4以及M23内核的MCU厂商，第一家推出基于Cortex®-M7内核的MCU。同时，兆易创新也是首家推出RISC-V架构MCU的通用MCU厂商。连续八年，兆易创新的通用MCU产品在中国大陆市场的年度出货量保持第一。　　经过多年的积累，兆易创新拥有极为丰富的MCU产品种类，已量产产品囊括了51个系列，超过600个型号，实现了高性能、主流性、入门级、低功耗、无线、车规、专用产品的全面覆盖，目前累计出货量超过15.7亿颗。　　兆易创新正积极进军无线产品领域，推出融合Wi-Fi和蓝牙等无线技术的产品。同时，车规级产品也是公司开发的重点。自2022年起，公司已成功推出3个系列的车规产品，目前已在Tier 1供应商中实现量产。此外，兆易创新也推出服务于指纹识别、打印机等细分市场的产品。总体而言，兆易创新的产品覆盖了物联网、能源电力、工业控制、安防设备、网络通讯、健康监护和汽车等多个领域。　　作为MCU的兵家必争之地，兆易创新对电机驱动市场需求进行细致划分，首先，对于需要强大计算力的应用，兆易创新提供具有600MHz Cortex®-M7内核的产品线，如超高性能的GD32H7系列;针对大批量主流需求，则提供GD32F3系列;在成本较为敏感的应用中，如消费类和小型电动工具等，兆易创新推出了具备Cortex®-M4内核、能实现浮点控制且兼顾性能和成本的GD32E230/235系列; 对于需要无线通信并连接到云的应用，兆易创新提供了一些三合一产品，如已经量产的GD32W515、GD32VW553。　　GD32MCU 电机控制应用与推荐产品　　多维度方案对应多维度应用　　GD32高性能通用产品线拥有全产品家族主频最高的产品，非常适合高性能应用，如伺服电机等。陈树敏重点介绍Ethercat伺服从站应用的案例。该方案基于Cortex®-M7内核的GD32H7系列MCU，实现了标准CIA402协议，可通过twincat进行实时控制，构建了伺服从站上的电机控制、协议解析一体的方案。此外，如果是低成本的伺服电机控制应用，还可以采用兆易创新的200MHz Cortex®-M4内核的GD32F407系列产品进行双电机同步控制，从而大幅降低成本。　　GD32H759-Ethercat伺服从站应用方案　　通用主流MCU产品的特点是新产品采用领先的主流工艺平台，以增强的处理效能和丰富的系统资源为市场主流应用加持，具备成熟的量产经验，客户群体广泛，全面适用工业消费及物联网、汽车等市场主流应用。　　该系列有两个具有代表性的方案。一是支持BLDC方波控制的通用电机控制方案，24V供电，额定电流2A，转速可达5000rpm，支持成熟的方波控制算法，以及多种转子定位方式(HALL传感器、Encoder传感器)。另一个是可进行FOC矢量控制的通用电机控制方案，支持有感(HALL、编码器)定位模式和无感(滑膜观测器、龙伯格观测器等)定位模式。　　在入门级通用产品线中，兆易创新推出以GD32F310K8T6为主控芯片的电动工具参考设计。该芯片采用QFN32小封装，内置高速ADC进行采样;16.8V供电，最大20A工作电流，电机转速可达24000rpm(空载)。整个方案结构简单，扭矩大，适合低成本高性能的产品应用。同时，兆易创新还提供了适配1.5匹家用空调的FOC控制解决方案，可适配普通千瓦级别PFC应用，帮助厂商顺利通过FCC的认证。　　无线通用产品线中，兆易创新现在有支持Wi-Fi 6和BLE 5.2的GD32VW553及Wi-Fi 4的GD32W515两款产品。以GD32W515为核心配合电机驱动芯片GD30DR8413，兆易创新开发了无刷电机、步进电机和Wi-Fi通信三合一的高度集成的硬件方案，使风扇可支持通过按键、Wi-Fi以及语音控制，并通过Wi-Fi直接连到云端。　　GD32A5车规产品线是兆易创新发力的重点之一，该系列采用Cortex®-M33内核，主频达到100MHz，符合AEC-Q100汽车电子通用测试规范。以GD32A503为核心，兆易创新推出汽车空调压缩机的方案，搭载汽车级IPM功率器件，实现高动态性能的FOC算法对无刷直流电机的快速平稳控制，电机的带载转速可达到8000转以上。陈树敏表示，未来兆易创新还将推出双Cortex®-M7内核的产品。　　打通开发链条最后一公里　　电机控制器的开发是一项复杂且具有挑战性的任务。为了帮助客户简化这一过程并缩短开发周期，兆易创新提供了全面的硬件和软件资源。　　兆易创新的硬件资源主要包括了各种FOC的演示套件，如GD32F303R-FOC演示套件，GD32_LQFP48_FOC 演示套件，以及车规级的GD32A503R-FOC 演示套件，还有进行方波控制的GD32303R-BLDC 演示套件。　　在软件方面，兆易创新还专门提供了电机开发的SDK。这个SDK支持从单电阻、双电阻到三电阻的多种采样模式，电机运行模式包括了速度、电流双闭环运行。陈树敏表示，在算法方面，除了支持传统的有感和无感定位以外，兆易创新还做了新的优化算法，包括高频注入、MTPA等，能提高整个电机的控制效率。　　经过多年的构建，兆易创新的整个开发生态已经非常完善，从最初的Dev Kits & Documents到最终的Production Programmers，每个环节都有丰富的资源。而且，兆易创新还将这些资源汇聚在一起，便于开发者来使用，所有的固件、软件库、硬件方案的手册，都可以通过https://www.gd32mcu.com网站上下载。

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发布时间：2024-08-02 09:04 阅读量：575 继续阅读>>

纳芯微高集成单芯片SoC如何高效智能控制车载步进<span style='color:red'>电机</span>？

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纳芯微高集成单芯片SoC如何高效智能控制车载步进电机？

　　随着现代汽车电子技术的快速发展，步进电机作为一种精确且可靠的执行元件，在汽车电子系统中的应用日益广泛。为了实现车载步进电机应用的精确控制，纳芯微推出了集成LIN和MOSFET功率级的单芯片车用小电机驱动SoC——NSUC1610，可以帮助客户实现安全可靠的车载电机控制。　　本文将结合步进电机的结构与驱动方法，重点介绍基于NSUC1610的步进电机控制原理及其实际应用　　步进电机结构及其驱动方法　　与人们熟知的大部分电机一样，步进电机的结构也是由定子和转子组成。转子由轴承、铁芯、磁钢等构成。转子铁芯带有齿轮，是步进电机单部步距的行程;定子是由铁芯、定子绕组和支撑结构构成。　　步进电机结构　　根据绕组方式，步进电机主要分为两大类：一类是单极性步进电机，它是由带中心抽头(公共线)的单绕组组成，其电流均由1、2、3、4四根线的相线流入中心抽头公共线，因此电流方向是单向的。另一类是双极性步进电机，由没有中心抽头的绕组构成，其电流方向是双向的。　　步进电机的分类　　单极性步进全步运转示意图　　单极性步进电机和双极性步进电机的驱动方式不尽相同，上图中单极性步进电机的A、B、C、D分别是两相四线，5为抽头的公共线。在驱动电机全步运行时，步骤如下：　　第一步：　　A相通电，B、C、D相不通电，A相产生磁场，且磁极是S极，吸引转子的N极;　　第二步：　　A、B相全部通电且电流相同，产生相同的磁极，两个S极磁场矢量合成，吸引转子向A、B相之间旋转;　　第三步：　　B相通电，A相断电，B相产生磁场，且磁极是S极，吸引转子的N极;　　第四步：　　B、C相通电且电流相等产生相同的磁性，两个S极磁场矢量合成，即可吸引转子向BC相之间旋转。　　依次类推五六七八步，使整个步进电机旋转起来。　　双极性步进全步运转示意图　　双极性步进电机的驱动是直接驱动A+、A-、B+、B-两相四根线来实现运转的。步骤如下：　　第一步：　　A相通电，B相不通电，A相产生磁场且A+磁极是S极，A-磁极是N极，吸引转子的N极至A+，S极至A-;　　第二步：　　A、B相全部通电且电流相同，产生相同的磁极，两个S极的N极磁场矢量合成，吸引转子N极向A+、B+相之间旋转;　　第三步：　　B相通电，A相断电，B相产生磁场且磁极是S极，吸引转子的N极至B+;　　第四步：　　B相通电，A相断电且电流相等，产生相同磁性，两个S极磁场矢量合成，吸引转子N极，向B+、A-相之间旋转。　　依此类推五六七八步，整个步进电机便旋转起来。　　基于NSUC1610的步进电机控制　　纳芯微NSUC1610采用数字恒流控制技术，由PWM 100%控制每个周期的电流输出，实现对输出电流的精确调节。这意味着，在输出电流未达到设定电流值之前，PWM输出on，一旦达到设定电流值便输出off;如果在输出off之后的输出电流低于设定值，就会在下一个周期重新输出高电平，继续增加输出电流，以便在PWM输出off时使电流及时衰减至设定值。　　硬件电流控制　　NSUC1610的电流控制采用三种衰减方式，以适应不同类型和需求的步进电机。第一种是慢衰减(slow decay)方式，打开电流输出时，上桥臂输出PWM波，下桥臂输出常高;关闭电流时，关闭上桥臂，下桥臂保持常高，通过MOSFET的体二极管实现泄放。这种方式是将电流的电能转化为热能，但泄放能力有限。　　异步慢衰减　　第二种是快衰减(fast decay)方式，打开电流输出时，上下桥臂均输出PWM波;关闭电流输出时，通过打开反向的上下桥臂，直接将能量泄放至电源充电，此时泄放能力较大。　　同步快速衰减　　第三种是混合衰减(mix decay)方式，它结合了前两种方式，一段时间采用慢衰减方式，一段时间采用快衰减方式，并调控两者的时间比例。　　至于具体采用哪一种衰减方式来衰减电流，需要根据电机的电感参数及电机的转速等合理选择。　　混合衰减　　在采用NSUC1610驱动双极性步进电机时，只需将电机的A+、A-、B+、B-四根线直接与MOUT0、MOUT1、MOUT2、MOUT3相连，VSS、ISNS管脚直接接地，外围电路只需加一些必要的电容、电阻及二极管等被动元件，即可实现用单芯片控制双极性步进电机，同时还可以实现与LIN主机的通信，大大地提高系统的集成度和可靠性。　　基于NSUC1610的步进电机图　　从步进电机的驱动原理来看，通过给电机的两相通上交流电流即可使电机旋转。实际上，这是比较粗糙的步进电机控制方式，这种控制方式产生的电流突变点较多，转距不恒定，旋转也就不太平顺。　　为了让电机较为平顺丝滑地旋转，通常采用微步驱动方式。微步驱动方式不同于全步驱动方式，它是在8步全步中去掉了4步，插入了中间点临界电流，即0电流。通过不断类推，不断插入中间电流，即可减小电流突变，细化电机的电流变化，使之接近正弦，从而实现微步。微步的目标是产生A、B相位差90°的正弦电流。　　微步原理　　NSUC1610利用数字恒流控制实现了微步正弦电流控制，具体实现原理是采用比较器恒流控制。方法是在正端接入一个桥臂电流采样信号，负端接入一个DAC输出电压信号，在每一个微步控制期间触发固定的DAC输出。　　如果桥臂电流信号大于DAC，则打开相应的桥臂输出;如果桥臂电流小于DAC值，则关闭相应的桥臂输出，这样即可实现每一个微步期间的闭环恒流控制。在整个步进区间中，根据正弦公式改变DAC输出，即可实现电流信号的正弦输出，从而实现步进电机的微步控制。　　步进电机微步电流控制　　在电机旋转过程中，会出现一定概率的堵转而导致电机失步。为了检测电机是否出现堵转失步，可以通过测量电机的反电动势来判定。由于电机的反电动势与其转速成正比，因此需要为测量到的反电动势设定一个合理的阈值，小于设定阈值即可认为电机出现了失步。　　在整个电流控制区间，电机的反电动势大部分是不可测量的。只有当电流为0，桥臂没有导通驱动电机时，测量的两个桥臂电压才是真实反电动势。　　步进电机失速检测　　电机的启动和停止时速度为0，如果直接满速启动或停止，那么电机的启停就会很突然，出现不平顺。为了实现较为平缓的速度控制，可以采用梯形加减速的方式实现位置控制。由于速度控制的曲线是梯形，位移曲线就是S型。从图中可以看到，电流波形在加速减速阶段较为稀疏，而在匀速阶段较为密集。一般步进电机停止前，会有一段大的稳定电流，旨在防止电机转到目标位置时出现过冲;接着进入hold状态，利用一个小的hold电流可使扭矩保持不变。　　步进电机位置控制　　更高效智能的车载步进电机控制　　通过采用数字恒流控制技术，NSUC1610实现了对步进电机电流的精确调节，以适应不同类型和需求的步进电机。NSUC1610还支持微步驱动方式，使步进电机的旋转更加平顺丝滑。

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纳芯微

发布时间：2024-08-01 09:05 阅读量：485 继续阅读>>

思瑞浦发布首款汽车级电流检测放大器TPA132Q！具备PWM抑制能力，助力新能源汽车<span style='color:red'>电机</span>驱动、工控智能感知！

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思瑞浦发布首款汽车级电流检测放大器TPA132Q！具备PWM抑制能力，助力新能源汽车电机驱动、工控智能感知！

　　聚焦高性能模拟芯片和嵌入式处理器的半导体供应商思瑞浦3PEAK(股票代码：688536)全新推出具有增强PWM抑制能力的汽车级双向电流检测放大器TPA132Q。　　TPA132Q在高频噪声环境下，提供了出色的电流检测精度和快速响应，可广泛应用于新能源汽车电机驱动、电源管理和工业自动化等领域。　　在汽车电机驱动和工业控制等应用中，PWM(脉宽调制)波常用于调节电机速度、位置或控制阀门的开关状态。PWM信号通过频繁的开关操作来调节电压和电流，然而，这些高频开关操作会带来明显的共模瞬变(ΔV/Δt)，对电流检测电路带来噪声干扰、瞬态误差等一系列挑战。　　TPA132Q因其增强PWM抑制能力、超宽共模电压范围(-4V至80V)、高带宽(1MHz)和高精度低漂移等特性，成为这类应用中电流检测应用的理想选择。　　TPA132Q典型应用　　TPA132Q产品优势　　增强的PWM抑制能力　　TPA132Q采用了独特的电路设计，能够有效抑制由PWM引起的输入共模瞬态。这一优势保证了在电机驱动和电磁阀控制等高频噪声环境中，电流检测依然保持高精度和稳定性。下图显示了输入共模从0V到80V跳变时，输出共模电压基本稳定不变。此外提供高达150dB的直流共模抑制比(CMRR)。　　TPA132Q共模瞬态响应　　宽共模电压范围　　TPA132Q的宽共模电压范围(-4V至80V)使其能够在各种复杂电压环境下可靠工作，有效避免因电压超出范围而导致的检测失误，可用于高边和低边检测场景。例如，在电磁阀应用中，高边开关从开启到关闭的过程中，由于感性负载(电磁阀线圈)对电流的影响，共模电压可能从正48V变到负0.7V，TPA132Q都能够正常工作。　　TPA132Q电磁阀应用负电压输入　　高精度和低漂移　　对于电机驱动和电磁阀等工业控制，精准的电流检测至关重要。TPA132Q具有极低的增益误差(±0.05%)和增益温漂(1.5 ppm/°C)，以及极低的失调电压(±20 μV)和失调温漂(0.15 uV/°C)，确保了电流检测的高精度和长期稳定性。　　TPA132Q增益误差温漂曲线　　上下电过程中输出信号无毛刺　　在电机驱动等系统中，电流检测是实现闭环控制的重要环节。一些放大器在上电或者下电过程中，由于内部电路节点是不可控的状态，放大器输出信号可能会出现短脉冲，这些短脉冲可能会对引起后级系统的误动作。TPA132Q通过设计优化，即使在有80V输入共模时，电源上下电过程中输出信号也没有误脉冲。　　TPA132Q上下电输出无毛刺　　TPA132Q产品特性　　1: 供电电压：3.0V~5.5V　　2: 共模电压：-4V~80V　　3: 增强的PWM抑制能力　　4: 上下电输出无毛刺　　5: 低失调电压：±20μV　　6: 高带宽：1MHz　　7: 内部增益选项：20V/V、50V/V、100V/V、200V/V(1)、500V/V　　8: 高共模抑制比CMRR：150dB DC　　9: AEC-Q100认证　　10: 封装：SOP8、TSSOP8

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思瑞浦

发布时间：2024-07-22 14:28 阅读量：565 继续阅读>>

瑞萨电子：使用GaN FET改进您的三相高压<span style='color:red'>电机</span>逆变器

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瑞萨电子：使用GaN FET改进您的三相高压电机逆变器

　　氮化镓场效应晶体管是当今电力电子领域的明星，它正在提高功率转换效率、电机控制和功率密度，有效满足当前的市场需求和趋势。　　在这个时代，自动化设备及逆变器数量的增加正在彻底改变工业和家庭，对舒适生活方式的追求越来越依赖于高效可靠的电源管理解决方案。随着越来越多的设备和系统融入我们的日常生活，出于经济和环境原因，确保最佳能源使用至关重要。这种需求推动了电源控制和转换技术的进步，这些技术在提高电源效率和性能方面发挥着关键作用。　　功率因数是电气系统效率的关键决定因素，因为功率因数越高，无功功率形式的能量浪费越少。通过优化功率因数，企业和家庭可以显着降低能源消耗和成本，从而实现更可持续的电力使用。在某些地区，法律要求进行功率因数校正(PFC)，以确保有效使用能源并减轻电网压力。　　如今，大多数开关电源和逆变器都采用传统的PFC拓扑结构，利用其简单性、低成本和可靠性。这些传统PFC解决方案的共同特点是使用硅MOSFET或绝缘栅双极晶体管(IGBT)。常见的问题是它们的开关损耗和散热，这在更高功率和更小尺寸下变得具有挑战性。　　随着市场朝着能够以更低成本提供更高功率的小型器件发展，GaN FET开始发挥重要作用。氮化镓场效应管可实现效率和尺寸的改进，可以对系统总成本产生积极影响。　　瑞萨电子的该解决方案演示了如何轻松地将硅器件替换为瑞萨电子氮化镓场效应管(见下图)。　　1.2kW高压逆变器，基于GaN的功率因数校正(PFC)　　该系统的关键部件是MCU，它确保了稳定可靠的系统性能。如今，MCU内核正变得越来越普通，外设提供了越来越多的价值，减少了对外部元件的需求并简化了电源电路控制。　　瑞萨电子提供广泛的专用电机控制MCU和MPU产品组合。　　由于氮化镓场效应管的独特特性，整体系统性能的提高是显而易见的：　　提高硬开关和软开关电路的效率　　提高功率密度　　减小系统尺寸和重量　　更简单的散热设计　　降低整体系统成本　　瑞萨电子氮化镓场效应晶体管的下一个非常重要的优势是，大多数器件都可以用常用的栅极驱动器驱动。此功能允许轻松进行系统升级，从而显著提高效率。　　尽管氮化镓场效应晶体管是当今电力电子的明星，但不应忘记它们与其他部件结合使用可提高系统的整体性能。值得注意的是，逻辑组件经常被忽视或被认为是最后的。它们的主要缺点是它们占用的PCB空间，尽管具有成本优势，因为它通常需要多个组件。我们利用瑞萨电子独特的可编程混合信号器件GreenPAK™和HVPAK™来应对这一挑战。在该解决方案中，HVPAK用于过压保护和放电控制，这是一种相对较小的设备，在独立模式下工作，包含复杂的状态机，确保可靠的硬件运行。如果所选MCU不具备此功能，GreenPAK可在硬件中实现简单可靠的PWM重叠保护。　　从整体趋势来看，电机控制和逆变器系统也变得越来越小，处理的功率也越来越高。这凸显了对解决方案的需求，该解决方案既能提高功率密度，又能最大限度地减少总组件数量和解决方案尺寸。

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瑞萨电子

发布时间：2024-07-05 13:31 阅读量：587 继续阅读>>

永磁同步<span style='color:red'>电机</span>的优缺点有哪些

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永磁同步电机的优缺点有哪些

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电机

发布时间：2024-06-14 09:24 阅读量：548 继续阅读>>

型号	品牌	询价
TL431ACLPR	Texas Instruments
RB751G-40T2R	ROHM Semiconductor
CDZVT2R20B	ROHM Semiconductor
MC33074DR2G	onsemi
BD71847AMWV-E2	ROHM Semiconductor

型号	品牌	抢购
STM32F429IGT6	STMicroelectronics
BU33JA2MNVX-CTL	ROHM Semiconductor
BP3621	ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR	Texas Instruments
IPZ40N04S5L4R8ATMA1	Infineon Technologies
ESR03EZPJ151	ROHM Semiconductor

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