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正科BLDC電機拆解:高效和長壽命兼具
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正科BLDC電機拆解:高效和長壽命兼具

2021-10-31 14:27:00 來源:半導體器件應用網 作者:谷莫妮 點擊:4533

【嗶哥嗶特導讀】本期將對正科無刷直流電機(BLDC電機)進行拆解,解鎖無刷直流電機內部運行機制。

近些年來,一個年輕的電機市場正在逐漸興起,即是BLDC電機市場,相較于電機源遠流長的歷史,BLDC電機的發展歷史至今也就50多年。

隨著半導體技術的發展,MCU和驅動組件的廣泛應用,使得無刷直流電機(BLDC電機)的總體成本大大降低了,無刷直流電機因此得到了極大的發展,其總體成長率也高于電機的成長率。電機小型化是許多行業持續關注的問題,也是近年來的主要趨勢之一。

不論是生產、測試、日常實驗室,還是運動和定位系統都需要更小、更強大的電機,加上全球對于環境污染和生態的重視,以及各國逐漸出臺對于節能型制造業的政策支持,無刷電機行業有著非常明亮的發展前景。

根據Grandviewresearch的數據顯示,2027年全球無刷直流電機市場規模將達到272億美元。

本期將對正科無刷直流電機(BLDC電機)進行拆解,解鎖無刷直流電機(BLDC電機)內部運行機制。

無刷直流電機工作原理:

電機主要由永磁材料制造的定子、繞有線圈繞組的轉子(電樞 、換向器和電刷等構成)。只要在電刷的A和B兩端通入一定的直流電流,電機的換向器就會自動改變電機轉子的磁場方向,這樣直流電機的轉子就會持續運轉下去,無刷直流電機性能上相較一般的傳統直流電機有很大優勢,是當今最理想的調速電機。

 

拆解過程預覽視頻(雙擊)

無刷電機元器件一覽

無刷直流電機(BLDC電機)元器件一覽

MCU

MCU

廠家:意法半導體STM8S系列

STM8S系列特點:n

1.速度達20 MIPS的高性能內核

2.抗干擾能力強,品質安全可靠

3. 領先的130納米制造工藝,優異的性價比

4. 程序空間從4K到128K, 芯片選擇從20腳到80腳,寬范圍產品系列

5. 系統成本低,內嵌EEPROM和高精度RC振蕩器

6.開發容易,擁有本地化工具支持

參數

最低供應電流為5?,運行模式:每兆赫230?。

參數:

參數

應用:汽車電子、工業應用、消費電子、醫療設備等。

意法半導體STM8S系列產品規格說明

意法半導體STM8S系列產品規格說明

三相250V柵極驅動器

三相250V柵極驅動器

廠家:峰岹

型號:FD6288T

FD6288T 是一款集成了三個獨立的半橋柵極驅動集成電路芯片,專為高壓、高速驅動 MOSFET 設計,內置 VCC/VBS 欠壓(UVLO)保護功能、直通防止和死區時間和輸入信號濾波。

特點:

1.懸浮絕對電壓+250V

2.電源電壓工作范圍:5.0~20V

3.集成三個獨立的半橋驅動

4.輸出電流+1.5A/-1.8A

5.3.3V/5V輸入邏輯兼容

6.內置200ns死區時間

7.高低端通道匹配

8.輸出與輸入同相

參數:

參數

應用:電機驅動

二極管

二極管

ADI 低功耗功耗運算放大器

ADI 低功耗功耗運算放大器

ADI公司的低功耗運算放大器能夠在許多應用中提供多種優勢,如延長電池壽命、簡化終端設備的散熱管理、降低自發熱以盡量降低熱相關的失調漂移,以及降低系統總功耗和成本等。提供高功效器件,同時又不犧牲速度、噪聲性能和精度。

產品規格說明

產品規格說明

三端穩壓器

三端穩壓器

廠家:江蘇長電科技

型號:CJ 78L05

 

產品規格
產品規格

三端穩壓器

三端穩壓器

廠家:江蘇長電

型號:CJ 78L12

產品規格

產品規格

電容電容

廠家:深圳市宏遠納川電子有限公司

參數:47? 35V

41F雙極鎖存型霍爾

41F雙極鎖存型霍爾

封裝:TO-92

產品規格(僅供參考)

產品規格(僅供參考)

華潤微電子-MOS

華潤微電子-MOS

總結

正科這款無刷直流電機(BLDC電機)凸出的優勢在于:

從微控制器方面看,正科無刷直流電機搭載的是意法半導體的STM8S系列的MCU,新產品嵌入的 130nm 非易失性存儲器是當前 8 位微控制器中最先進的存儲技術之一,并提供真正的 EEPROM 數據寫入操作,可達 30 萬次擦寫極限。與此同時,在家用電器、加熱通風空調系統、工業自動化、電動工具、個人護理設備和電源控制管理系統等各種產品設備中,新產品配備的豐富外設可支持精確控制和監視功能。此外,此款MCU具有兼容性強、設計靈活有彈性等優點。

從驅動控制方面看,正科無刷直流電機(BLDC電機)的驅動IC采用的是峰岹FD6288T系列的芯片,集成了三個獨立的半橋柵極驅動集成電路芯片,能夠滿足對高壓、高速 MOSFET的驅動需要。同時,其內置多種功能,能防止功率管在過低的電壓下工作,有效保護功率器件,防止輸入噪聲干擾。

此外,正科這款無刷電機內置三個霍爾位置傳感器 ,它能夠準確采樣轉子的旋轉位置,所以更能穩定可靠運行。同時,霍爾也存在一定幾率的老化不良等問題,對電機的整個壽命產生一定的影響。

總的來說,在直流電機中,與其他電機直流電機相比,無刷直流電機(BLDC電機)不需要另外加載啟動繞組,同時也不會出現負載突變時產生振蕩和失步。BLDC使用電子換向器替代碳刷,更可靠、更安靜,運行效率更高,使用功耗也會隨之減少,產品壽命也會更長。

從長期使用性價比角度看,無刷直流電機(BLDC電機)是首選。

本文為嗶哥嗶特資訊原創文章,如需轉載請在文前注明來源嗶哥嗶特資訊及作者信息,否則將嚴格追究法律責任。

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