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TI:不用演算法 工业马达设计也可以完成
(2025年3月26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
DRV8411:电机驱动器
TI 具有电流调节功能的 1.65V 至 11V、4A、双 H 桥电机驱动器
SN74AHC1G126-EP:逻辑和电压转换
TI 具有三态输出的增强型产品单路 2V 至 5.5V 缓冲器
OPA2822:放大器
TI SpeedPlus 双路宽带、低噪声运算放大器
MSP432E411Y:微控制器 (MCU) 和处理器
TI 具有以太网、CAN、TFT LCD、1MB 闪存和 256kB RAM 的 SimpleLink 32 位 Arm Cortex-M4F MCU
TPS92075:电源管理
TI 具有数字参考控制的非隔离式、相位可调光、降压 PFC LED 驱动器
TPS22959:电源管理
TI 具有输出放电功能的 5.5V、15A、4.4mΩ 负载开关
THS6132:放大器
TI 高效 G 类 ADSL 和 PLC 线路驱动器
SN74BCT2414:逻辑和电压转换
TI 具有片上电源监控器的双路 2 线路至 4 线路存储器解码器
DRV3255-Q1:电机驱动器
TI 具有 4.5A 栅极驱动峰值灌电流的集成式三相 48V 汽车栅极驱动器单元 (GDU)
DS25MB100:接口
TI 具有发送预加重和接收均衡功能的 2.5Gbps 2:1/1:2 CML 多路复用器/缓冲器
THS3001-DIE:放大器
TI 420MHz 高速电流反馈放大器
SN74CBTLV3861:开关与多路复用器
TI 具有 1 个控制输入的 3.3V、1:1 (SPST)、10 通道通用 FET 总线开关
SN74LVC1G07-EP:逻辑和电压转换
TI 具有漏极开路输出的增强型产品单路 1.65V 至 5.5V 缓冲器
TMS320F28388S:微控制器 (MCU) 和处理器
TI 具有连接管理器、1 个 C28x+CLA CPU、1.0MB 闪存、FPU64、CLB、以太网、EtherCAT 的 32 位 MCU
CSD22206W:电源管理
TI 采用 1.5mm x 1.5mm WLP 封装、具有栅极 ESD 保护的单路、5.7mΩ、-8V、P 沟道 NexFET 功率 MOSFET
MC79L:电源管理
TI 100mA 负电压线性稳压器
LMH0071:接口
TI 具有环路输出和 LVDS 接口的 SD/DVB-ASI SDI 解串器
DAC8311:数据转换器
TI 采用 SC70 封装的 14 位、单通道、80uA、2.0V-5.5V DAC
PCA9545A:接口
TI 具有中断、复位和电压转换功能的 4 通道 2.3V 至 5.5V I2C/SMBus 开关
SN74GTL2003:逻辑和电压转换
TI 8 位双向低电压转换器
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