电机驱动器

电机驱动器是一种电子设备,用于控制和驱动电机的运行。它们通常用于工业、机器人技术、自动化系统和电动交通工具等领域,以实现对电机的精确控制和调整。

为了在空间受限的应用中实现高效、实时的嵌入式电机控制系统,Microchip Technology Inc.(微芯科技公司)推出基于dsPIC®数字信号控制器(DSC)的新型集成电机驱动器系列。该系列器件在一个封装中集成了dsPIC33 数字信号控制器 (DSC)、一个三相MOSFET栅极驱动器和可选LIN 或 CAN FD 收发器。这种集成的一个显著优势是减少电机控制系统设计的元件数量,缩小印刷电路板(PCB)尺寸,并降低复杂性。该系列器件的支持资源包括开发板、参考设计、应用笔记和 Microchip 的场定向控制 (FOC)软件开发套件motorBench® Development Suite V2.45。

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Microchip负责数字信号控制器业务部的副总裁Joe Thomsen表示:“汽车、消费和工业设计在不断发展,需要更高的性能和更小的尺寸。但提高性能往往需要以更高的成本和更大的尺寸为代价。通过将多种器件功能集成到单颗芯片中,基于dsPIC® DSC的集成电机驱动器可以降低系统级成本和减少对电路板空间的占用。”

该系列集成式电机驱动器器件可由高达29V(工作电压)和40V(瞬态电压)的单电源供电。内部3.3V低压差 (LDO)稳压器为dsPIC DSC 供电,因此无需外部LDO。基于dsPIC DSC 的集成电机驱动器工作频率在70-100 MHz之间,CPU性能高,可支持FOC和其他先进电机控制算法的高效部署。

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如需进一步了解Microchip 不断丰富的集成电机驱动器产品组合,请访问基于dsPIC DSC的集成电机驱动器网页。

开发工具

完善的电机控制软件和硬件开发工具生态系统有助于更快、更轻松地完成设计过程,缩短客户产品上市时间。

dsPIC33CK电机控制入门工具包(MCSK)和MCLV-48V-300W是两款基于dsPIC33的新型集成电机驱动器开发板,可提供具有灵活控制选项的快速原型开发解决方案。MCSK包括一个dsPIC33CK低电压电机控制开发板、一个24V三相 BLDC 电机、一个AC/DC 适配器、一根USB 电缆和其他配件。这款高性价比工具包支持电机控制应用的快速原型开发,工作电压为12至48 VDC,连续电流高达10安培。MCLV-48V-300W 开发板可对额定电压为12至48 VDC的三相永磁同步电机进行快速原型开发,每相可提供高达25A RMS的连续电流。该逆变器板引入了全新的模块化概念,在板上插入一个单独的双列直插模块(DIM),以便为特定的dsPIC DSC或MCU进行配置。 

motorBench开发套件是一款基于图形用户界面的免费FOC软件开发工具,可精确测量关键电机参数,自动调整反馈控制增益,并利用电机控制应用框架 (MCAF)生成源代码。最新版本(v2.45)包含名为“零速/最大扭矩(ZS/MT)”的强大新功能,可使应用消除霍尔或磁传感器,同时最大限度地提高电机在启动和低速时的扭矩输出。这一功能可用于泵、电动工具、电动汽车和诸多其他应用。 

MPLAB® Discover现在包含许多基于dsPIC DSC的MATLAB® Simulink®模型,支持各种电机控制算法和开发板。Microchip还为Simulink提供免费的器件模块,可用于从dsPIC DSC和其他Microchip MCU的模型生成优化代码。 

目前,基于dsPIC DSC的电机控制参考设计日益增多,包括汽车冷却风扇、低压吊扇和无人机螺旋桨控制器。这些参考设计为各种电机控制应用提供了生产就绪的解决方案,从而缩短了产品上市时间。电路板设计文件通常包括原理图和BOM、电路板用户指南和电机控制源代码,并可供下载。

供货与定价

如需了解更多信息或购买,请联系Microchip销售代表、全球授权分销商或访问Microchip采购和客户服务网站 www.microchipdirect.com

来源:Microchip微芯

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围观 11

东芝电子元件及存储装置株式会社(Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation,简称“东芝”)面向车载应用推出了恒流2相步进电机驱动器“TB9120AFTG”。这款新的集成电路(IC)仅使用单个简易的时钟输入接口即可输出正弦波电流,而无需功能先进的微控制器(MCU)或专用软件。

TB9120AFTG是用于接替东芝于2019年推出的首款汽车用步进电机驱动器TB9120FTG而开发的,具有改进的抗噪声性能。

TB9120AFTG采用带低导通电阻(上桥臂+下桥臂=0.8Ω(典型值))的DMOS FET,可实现的最大电流为1.5A[1]。DMOS FET和产生微步正弦波(最高可支持1/32步)的控制器均封于小型QFN型封装(6.0 mmx6.0 mm)内。

新款IC的工作温度范围为-40至125℃,符合汽车应用电子元件认证标准AEC-Q100的要求。

它适用于使用步进电机的多种通用汽车应用,例如调节抬头显示器的投影位置以及制冷剂回路的膨胀阀。

主要特性

  • 通用多用途规格,特别适用于汽车应用
    - 搭载带低导通电阻(上桥臂+下桥臂=0.8Ω(典型值))的DMOS FET,可实现的最大电流为1.5 A。
    - 内置错误检测及警告信号输出功能:过流检测、过热保护和负载开路检测。
    - 采用可润湿侧翼VQFN封装(6mm×6mm),具有极佳的可焊性。
    - 工作温度范围:-40℃至125℃。
    - AEC-Q100认证。
  • 微步驱动,最高可支持1/32步。
    - 更低的电机噪声,更平滑、更精准的控制。
    - 仅使用一个简易的时钟输入接口,无需功能先进的MCU或专用软件。
    - 恒流PWM控制:混合衰减模式有助于稳定电流波形。
  • 失速检测功能
    - 检测到失速后从SD引脚输出失速检测信号。
    - 可使用微控制器接收检测信号并反馈给系统。

应用场景

- 抬头显示器投影位置镜像调节
- 汽车空调和电池管理系统用制冷剂回路膨胀阀

主要规格

器件型号 TB9120AFTG
驱动方式 恒流PWM控制
励磁方式 微步驱动,最高可支持1/32步
驱动电机数量 单个2相步进电机
导通电阻 25℃时,上桥臂+下桥臂= 0.8 Ω(典型值)
输出电流 1.5 A(绝对最大额定值)
错误检测 失速检测、过热保护、过流检测和负载开路检测
工作电压范围 7 V至18 V(绝对最大额定值= 40 V)
外部电源 单个电源
工作温度范围 -40至125℃
封装 P-VQFN28-0606-0.65

6.0mmx6.0mm

可润湿引脚,具有极佳的可焊性

可靠性测试 AEC-Q100认证
量产 2020年4月开始

注释:
[1] 实际驱动电机电流取决于使用环境以及环境温度和供电电压等因素。

如需了解有关新产品的更多信息,请访问:
https://toshiba.semicon-storage.com/info/lookup.jsp?pid=TB9120AFTG

如需观看产品介绍视频,请点击下方链接。
https://videoclip.toshiba.semicon-storage.com/ap-en/detail/videos/produc...

如需了解有关东芝车载步进驱动IC的更多信息,请访问:
https://toshiba.semicon-storage.com/ap-en/semiconductor/product/automoti...

关于东芝电子元件及存储装置株式会社

东芝电子元件及存储装置株式会社集新公司的活力与集团的经验智慧于一身。自2017年7月成为一家独立公司以来,公司已跻身领先的通用设备公司之列,并为客户和商业合作伙伴提供卓越的离散半导体、系统LSI和HDD解决方案。

公司遍布全球的2.4万名员工同心同德,竭力实现公司产品价值的最大化,同时重视与客户的密切合作,促进价值和新市场的共同创造。公司期待在目前超过7500亿日元(68亿美元)的年度销售额基础上再接再厉,为全球人类创造更加美好的未来。
有关东芝电子元件及存储装置株式会社的更多详情,请访问:https://toshiba.semicon-storage.com/ap-en/top.html

原文版本可在businesswire.com上查阅:https://www.businesswire.com/news/home/20200715005995/en/

围观 18

TMC2160是一款采用步进/ 方向接口和SPI的多功能高压栅极驱动器。它能够在从NEMA23到NEMA34及更高级别的步进电机中获得最佳性能。

制造商-TRINAMIC发布了全新的高性能步进电机驱动器TMC2160。该多功能芯片结合强大的外部MOSFET驱动级,涵盖了从工业和实验室自动化到数控铣削领域的广泛应用领域。

“我们在众多应用中选择步进电机而不是齿轮伺服驱动器的原因是步进电机固有的坚固性和精确性以及高扭矩。” Trinamic的创始人CEO Michael Randt说,“TMC2160采用了我们最新的电流控制技术可实现步进电机的最佳性能。”

该集成步进电机驱动器适合于8V至60V的电源电压,并且驱动栅电流高达500mA的N沟道MOSFETS,适用于具有最新MOSFET组件的+20A驱动级。

该组件通过步进和方向接口进行控制,并且可以与产生步进信号的工业典型运动控制器独立使用。通过使用1/16步或更低的脉冲,步进脉冲内插器MicroPlyer可实现高分辨率1/256微步。

该组件通过SPI或单线UART接口,可提供完整的诊断以及所有最新的Trinamic电流控制技术。两者都支持使用改进的StealthChop2实现完全无声定位。StealthChop2包括一个改进的基于模型的电流控制器和用于超快速定位模式的SpreadCycle。使用StallGuard2可以实现无传感器负载检测或回原点。

该驱动器可确保绝对无噪音运行,并具有最高效率和最佳电机扭矩。高集成度,高能效和小尺寸(9 x 9 mm)使小型化和可扩展系统成为经济高效的解决方案。

TMC2160于9月底上市,采用TQFP48封装。

特点和好处:

  •  2相步进电机驱动器,线圈电流高达20A(外部MOSFETs)

  •  8到60V直流电压范围

  •  步进/方向和SPI接口

  •  256次微步进

  •  被动制动

  •  中频共振的共振阻尼

  •  SpreadCycle,DcStep,Stallguard2和CoolStep技术

  •  紧凑型TQFP48封装

围观 576

意法半导体的STSPIN830STSPIN840单片电机驱动器集成灵活多变的控制逻辑电路和低导通电阻RDS(ON)的功率开关管,有助于简化7V-45V工作电压的中低功率电机的控制设计,适用于工业制造、医疗技术和家电产品。

STSPIN830三相直流无刷电机驱动器具有模式设置引脚,用户通过设置该引脚可选用U、V和W脉宽调制(PWM)输入信号来控制集成功率级的三个半桥,或向每个栅极单独施加信号获得更高的控制灵活性。逆变器的每个桥臂都有一个电流检测专用引脚,用于简化矢量控制(FOC)方案的三分流器或单分流器电流检测电路设计。

STSPIN840可以驱动两个直流有刷电机或一个功率更大的电机,利用意法半导体著名的经过市场检验的并联概念,通过把两组MOSFET开关并联,将集成的全桥配置为两个独立的电桥或一个单桥,用于获得更低的RDS(ON)电阻和更高的额定电流。

两款新驱动器都具有丰富的功能,包括关断时间可调的PWM电流控制电路和使用方便、省电的待机引脚。保护电路包括非耗散型过流保护、短路保护、欠压锁定、热关断和互锁功能,帮助设计人员开发稳健可靠的电机驱动器。

每款新产品的集成功率级都采用意法半导体RDS(ON)仅为500mΩ的专有MOSFET,高能效和经济性兼备。STSPIN840的电桥输出可以单独使用或并联,这有助于降低多电机驱动应用的物料清单成本。

高功能集度成和高灵活性让这两款驱动器可以实现尺寸更紧凑、成本效益更高的电机控制解决方案,适用于工业、机器人、医疗、楼宇自动化和办公设备。STSPIN830是工厂自动化终端设备、家用电器、小型泵和计算机或通用冷却风扇的理想选择。STSPIN840面向银行ATM机和点钞机、舞台多轴照明机构、热敏打印机、纺织机或缝纫机以及自动售货机。

STSPIN830和STSPIN840均已投产,采用4mm x 4mm QFN封装。

为方便客户用STM32开放式开发环境评估产品,开发功能原型,意法半导体为客户提供两款STM32 Nucleo扩展板:搭载STSPIN830的X-NUCLEO-IHM16M1和搭载STSPIN840的X-NUCLEO-IHM15A1。

详情访问 www.st.com/stspin

围观 254

意法半导体的STSPIN32F0A可编程电机控制器在一个7mm x 7mm紧凑封装内整合全集成化栅驱动器(用于驱动三个外部MOSFET半桥)、STM32F0微控制器(MCU)以及3.3V DC/DC开关式转换器和12V LDO低压差稳压器,让设计人员可以根据不同的情况灵活地开发电机控制系统。内置32KB闪存的48MHz微控制器能够运行电机控制算法,例如,6步无传感器矢量控制或位置检测控制算法以及用户应用软件。

意法半导体(ST)推出内置32位MCU的电机驱动器

STSPIN32F0A拥有6.7V到45V的宽工作电压,在移动机器人、云台或无人机内,电源可使用小至仅一对 LiPo锂电池。新电机控制器还是电动工具、空气净化器和小冰箱等便携电器以及服务器散热风扇和3D打印机的理想选择。

开发人员可利用16个可编程I/O引脚和微控制器外设处理电机back-EMF[1]或位置传感器/霍尔传感器反馈数据,无需CPU介入,即便转子接近静止时,仍能保持控制精度。这些引脚外设包括一个12位9通道ADC转换器和三个运放。此外,运放还可以处理其它任务,例如,通过旁路电阻检测电流。

其它的MCU资源还包括五个通用定时器和I2C、UART和SPI接口。用户还可以使用boot loader程序,根据实际情况灵活地选用固件空中升级或更新。

栅驱动IC的输出电流达到每路600mA,为设计人员提供了更广的MOSFET管选择范围,能够控制各种额定功率值的电机。内部自举二极管保证启动的可靠性,内置保护功能包括实时可编程过流保护 、交叉导通/击穿保护、欠压锁保护(UVLO)和过热保护。

STSPIN32F0A还集成了3.3V DC/DC转换器和12V LDO低压差稳压器,分别用于给微控制器和栅驱动电路供电,从而进一步简化了系统设计和物料清单。

这款MCU驱动的电机控制器受益于意法半导体强大的STM32开发生态系统,其中包括STM32Cube软件包、STM32 Nucleo硬件开发板和STM32合作伙伴计划内的经过验证的第三方资源。

STSPIN32F0A即日上市,采用7mm x 7mm QFN封装。

产品详情访问 www.st.com/stspin

[1] 反电动势

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