為三相無(wú)刷直流 (BLDC) 電機(jī)創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一直是平衡少數(shù)系統(tǒng)要求的任務(wù)。效率、可靠性、開(kāi)發(fā)時(shí)間、保護(hù)、噪音和成本等關(guān)注一直是決定零件選擇的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。無(wú)傳感器 BLDC 電機(jī)控制器可以幫助我們消除后顧之憂。

在之前的一篇文章中，我們 討論了 DRV10983 如何縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本。

今天，我想重點(diǎn)討論 BLDC 電機(jī)的聲學(xué)性能以及DRV10983電機(jī)驅(qū)動(dòng)器如何讓競(jìng)爭(zhēng)變得安靜。無(wú)論是我們?cè)噲D入睡時(shí)的風(fēng)扇嗡嗡聲，還是在安靜的環(huán)境中嗡嗡作響的小型泵，電機(jī)發(fā)出的噪音都可能是一個(gè)真正的煩惱。

要真正掌握電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的潛在性能，讓我們從噪音的來(lái)源開(kāi)始。在傳統(tǒng)的梯形控制或 120° 控制中，當(dāng)電機(jī)換相時(shí)，會(huì)導(dǎo)致相電流發(fā)生突變。這些變化會(huì)導(dǎo)致電機(jī)中的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致可聽(tīng)見(jiàn)的振動(dòng)。由于驅(qū)動(dòng)狀態(tài)每 60° 變化一次，因此在 6 倍電機(jī)電頻率的諧波處引入了明顯的純音。為了顯著減少這些純音，我們可以使用不同的方法來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

正弦控制或 180° 控制受益于驅(qū)動(dòng)所有三相以更好地控制扭矩。顧名思義，這種方法通過(guò)用正弦電壓驅(qū)動(dòng)相位來(lái)控制電機(jī)，以避免電流發(fā)生任何突然變化。這種更平滑的驅(qū)動(dòng)方法減少了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，我們可能已經(jīng)建立了這種轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，從而降低了可聽(tīng)噪聲。使用正弦驅(qū)動(dòng)的DRV10983與使用梯形控制的領(lǐng)先競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的音頻分析。電頻率為 40Hz，我們可以在 240Hz、480Hz、720Hz 和 960Hz 處看到明顯的純音。請(qǐng)注意DRV10983如何降低這些可聽(tīng)頻率?

DRV10983利用正弦控制來(lái)降低正常運(yùn)行期間的噪聲;然而，這并不是這個(gè)高度可配置的設(shè)備中保持安靜的唯一技術(shù)。在無(wú)傳感器 BLDC 驅(qū)動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)期間，通常會(huì)有很短的校準(zhǔn)時(shí)間。這種對(duì)齊可確保電機(jī)處于可靠啟動(dòng)的已知位置。這樣做的主要缺點(diǎn)是要對(duì)齊電機(jī)，必須快速勵(lì)磁相。這種快速激勵(lì)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)有用的扭矩來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，但伴隨著這個(gè)突然的扭矩，還會(huì)產(chǎn)生噪音。

為了避免這種情況，我們使電機(jī)的勵(lì)磁曲線可調(diào)。這不僅可以讓我們調(diào)整啟動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)度，還可以降低系統(tǒng)的可聽(tīng)噪音。更進(jìn)一步，一些應(yīng)用程序可以使用不同的啟動(dòng)方法：初始位置檢測(cè) (IPD)。使用DRV10983，工程師可以選擇使用IPD;并且，就像使用 align 方法一樣，它們可以控制 IPD 程序的激發(fā)極限。、

DRV10983裝置是一種三相無(wú)傳感器電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，帶有額定功率的三甘醇MOSFET，可提供高達(dá)2 a的連續(xù)驅(qū)動(dòng)電流。該設(shè)備是專(zhuān)為成本敏感、低噪音、低外部元件數(shù)量的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。

DRV10983設(shè)備使用專(zhuān)有的無(wú)傳感器控制方案來(lái)提供連續(xù)正弦驅(qū)動(dòng)，從而顯著降低了由于換向而產(chǎn)生的純音聲學(xué)。該設(shè)備的接口設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單靈活。電機(jī)可通過(guò)PWM、模擬或l2C輸入直接控制。電機(jī)速度反饋可通過(guò)FG引腳或l2C獲得。

DRV10983設(shè)備具有集成降壓調(diào)節(jié)器，可有效地將電源電壓降至5或3.3 V，為內(nèi)部和外部電路供電。該設(shè)備可在睡眠模式或待機(jī)模式版本下使用，以在電機(jī)未運(yùn)行時(shí)提供電源-待機(jī)模式(3-mA)版本使調(diào)節(jié)器保持運(yùn)行，而睡眠模式(180 pA)版本將其關(guān)閉。在使用調(diào)節(jié)器為外部微控制器供電的應(yīng)用中，使用待機(jī)模式版本。

Tl提供DRV10983調(diào)整指南，用于快速設(shè)置和調(diào)整設(shè)備以獲得最佳性能。