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TI:不用演算法 工业马达设计也可以完成
(2025年4月18日更新)

在工业领域,电机可以涵盖广泛的应用水平,从一般的风扇、液体或气体传输、水泵、机器臂或输送带,将是电机可以派上用场的地方。TI电机事业部现场应用工程师(德州仪器)Bruce Liu表示,采用DC(DC电源)可以通过电子控制来提高电源输出。只要输入多少电源,就可以使用多少电源。因此,无刷DC(BLDC)在工业领域,询问度相当高。就他目前接触的客户群体而言,约20%至30%的客户群体正在询问和讨论或投入开发无刷直流电机。

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Bruce Liu说到行业开始转向无刷直流电机应用的原因之一是工业环境的严格应用。如果使用有刷直流电机,很容易产生火花,这对于粉尘较多的工作环境来说是相当危险的。另一方面,无刷直流的能源效率相当高,也可以控制速度,这也是行业开始转向的原因之一。

他进一步透露,无刷直流电机之所以能高效,是因为电机本身通过180度弦波控制,比120度或150度T波具有更高的效率性能,但缺点是弦波控制容易受到外部温度的变化和影响EMI(电磁波干扰)的影响,尤其是对半导体元件。要进一步克服这类问题,必须通过Layout克服(电路布局)。但BrTI芯片uce Liu还表示,无刷直流电机容易受到外部杂讯的干扰,这也表明电机本身具有优异的降噪能力,不会影响其他周边系统的运行。

至于主晶片,Bruce Liu指出,FPGA(可编程逻辑闸阵列),DSP(数字信号剧理器)MCU(微控制器)等各有优缺点。但这些晶片架构有一个共同点,那就是需要写算法。

Bruce Liu考虑到客户在演算法中缺乏资源,还有另一种方法可以提供ASIC系统设计采用特殊应用积体电路)FPGA先验证晶片,再验证ASIC量产,成本会比MCU便宜,速度也在MCU之上,TI也有这样的产品,用硬体电路实现电机所需的软件和算法,内部还建滤波器,ADC(类比数字信号转换器)DAC(数位类比信号转换器)等TI这种开发工具也可以应用ASIC客户只需在临时存储器上进行微调即可。

在无刷直流电机的精度方面,Bruce Liu为了提高电机的准确性,系统设计需要霍尔传感器来加强信号回归,然后匹配MCU或是DSP,它可以达到相辅相成的效果,但另一种方法是考虑系统成本,即取下霍尔传感器,但转子位置不容易确认,这必须依靠算法来弥补其不足,不过问题就是撰写演算法的难度会有所提升,就端看系统设计者的首要考量为何。

TI公司被热门关注的产品型号
CD74HC00:逻辑和电压转换
TI 4 通道、2 输入、2V 至 6V 与非门
SN74HCS373-Q1:逻辑和电压转换
TI 具有三态输出的汽车类八路透明 D 类锁存器
TPS542A50:电源管理
TI 具有 I2C 接口的 4V 至 18V 输入、电压模式、15A 同步 SWIFT 降压转换器
BQ78Z100:电源管理
TI 适用于 1 至 2 节电池的 Impedance Track 电池电量监测计
SN74HCS125-Q1:逻辑和电压转换
TI 具有三态输出的汽车类施密特触发器输入四路总线缓冲门
LM35:传感器
TI 10mV/C、1C 高压模拟温度传感器
SN65LBC171:接口
TI 三路差分收发器
TPS61000:电源管理
TI 具有可调节输出的低输入电压非同步升压转换器
TPS7A24:电源管理
TI 具有使能功能的 200mA、18V、超低 IQ、低压降 (LDO) 稳压器
LM137QML-SP:电源管理
TI 耐辐射 QMLV、-4.2V 至 -40V、1.5A 可调节负电压线性稳压器
REF3433:电源管理
TI 3.3V 低温漂、低功耗、小型串联电压基准
TPS2062:电源管理
TI 低电平有效的 2 通道、1A 负载、1.5A ILIMIT、2.7-5.5V、70mΩ USB 电源开关
LM4040-N:电源管理
TI 100ppm/°C 精密微功耗并联电压基准
TLV9161:放大器
TI 单路、16V、11MHz、轨至轨输入/输出、低失调电压、低噪声运算放大器
TPD5S116:接口
TI 具有 5V 负载开关、电平转换器和 ESD 钳位的 HDMI 配套芯片
TPS562200:电源管理
TI 采用 SOT-23 封装、具有高级 Eco-Mode 的 17V 输入、2A 同步降压稳压器
TPA2029D1:音频
TI 具有自动增益控制和动态范围压缩功能的 3W 单声道、模拟输入 D 类音频放大器
LM61435-Q1:电源管理
TI 汽车类 3V 至 36V、3.5A、同步降压转换器
TPS2052C:电源管理
TI 高电平有效且具有输出放电和反向阻断功能的双通道 0.5A 负载 4.5-5.5V、70mΩ USB 电源开关
TPD2E1B06:接口
TI 适用于 USB 2.0 且具有 ESD 等级的双路 1pF、±5.5V、±10kV ESD 保护二极管
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