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电机节能设计发展趋势及技术创新实现工业节能

2013-12-17 14:40
退思
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  2.步进电机的精确动态控制

  随着步进电机出现在越来越多的应用场合,设计人员也在继续追求高精度的定位。此外,其高能效、高性能及逐渐缩小的尺寸等特性,也使其对纺织机、机器人、计算机数控铣雕机等设备的吸引力与日俱增。安森美半导体的AMIS-305xx系列就是用于需要精确动态控制步进电机系统的ASSP,它能够以SPI接口提供可变电机电流控制,进而实现精确的动态控制。

  AMIS-305xx系列集成了转换器,将连续步长转换为所需的线圈电流(可通过查找表或其他方式)。该系列还集成了采用H桥配置的驱动器晶体管、反激二极管、经PWM的片上稳流,以及多种保护电路。

图2是AMIS-30522应用框图。

  该系列IC包含两个内置H桥,能够以最高达1600mA的电流驱动双相步进电机。速度和负载角输出使主微控制器能够检测阻转转子和运行结束状况,而无需额外的开关、霍尔(Hall)传感器或光学编码器。除了停转检测,这些功能还允许设计人员为微控制器编程,以计算转子位置,并按要求动态调节电流或速度,以防止失步。它还完美实现了微步进,能够消除终点停止的噪声和震动,并在无需添加元件的情况下提升运动控制的精确度和可靠性。

  在构建加工、汽车、安全和建筑自动化应用时,工程师不必再担心运动算法中的动力学设计,因为这些均已嵌入在ASSP中。他们只需设计电机的总体运动,而相关IC可以实现无传感器失速检测等先进特性,从而更进一步简化设计人员的工作,加快产品上市时间。此外,这些新的微型步进电机驱动器还可使设计人员用最少的元件和最低的材料成本快速而简便地完成动态运动应用。

  3.其他电机驱动控制解决方案

  安森美半导体的NCV770x系列驱动器也常用于驱动HVAC电子控制单元中的气瓣。这个系列半桥驱动器提供了高性价比的方案,可以用串联或并联方式驱动多个有刷直流,同时也完全满足了寿命周期内可靠性、诊断、电池供电瞬态等方面的最新汽车标准。

  总结

  高效节能是一个总的趋势,电机驱动器也正趋于成为大批量通用产品,而降低每个电机驱动器的成本及减小方案尺寸则是主要的动力。市场将会在高效的控制方式和成本之间获得一个动态平衡。

  根据战略重点和对系统需求的理解,尤其是客户的需求,安森美半导体采用定制方法为客户提供从ASSP到客户专用集成电路(ASIC)的不同方案。这些解决方案将帮助中国市场上的消费电子、工业控制和汽车电子领域的电机应用设计人员获得更高的效率、更长的寿命、更佳的故障控制,使电机逐步实现了小型化、高效率、低噪声和更高的可靠性。

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