工程師分享:你的冰箱電機驅動如何設計?
發布時間:2015-06-03 責任編輯:sherry
【導讀】電機在我們的日常生活中無處不在。如果你看看普通家用電器的內部,諸如冰箱,你將會找到某些步進和無刷直流 (BLDC) 電機,節氣閥和BLDC風扇等高級應用。這些應用在使冰箱有效運行方麵發揮了重要作用。那麼這些東西在電冰箱驅動中到底是如何起作用的呢?

節氣閥
jieqifashiyigekongzhizhilengqidaobingxiangkongqiliuliangdexiaojieqimen。tatongchangweiyubingxiangdingbu,huozheshihoumianbankaojindingbudeweizhishang。jieqifayouyigehengwenqijinxingkongzhi,genjubingxiangneikongqidewendulaichufaqidakaihuoguanbi。jieqifadeneibuyouyigeyongciti (PM) 步進電機和齒輪箱。讓我們拆開一個節氣閥仔細地看一看(作為一名工程師,這是我最喜歡的部分!)。

如你所見,小型PM步進電機驅動齒輪箱,並使節氣門打開或關閉。這個步進電機的驅動電壓為12V,並且通常無需電流調節。那麼,你怎麼樣來區分步進電機是由電壓驅動還是由電流驅動呢?隻要測量一下電機相位的DC電阻值就可以了。如果電阻值大約為30歐姆到幾百歐姆的話,應該是電壓驅動的。如果電阻值低於20歐姆,大多數情況下在10歐姆以下,極有可能是由電流驅動的。通常情況下,電壓驅動的電機常見於小功耗PM步進電機和驅動電流極低的單極步進電機,這樣的話,I2 x R的電阻損耗不會太大。電流驅動類型可見於大多數中高功率混合式步進電機中。
好了,我們再回到節氣閥。我拆開的這個節氣閥有一個PM電壓驅動步進電機,相位電阻器的電阻值大約為400歐姆。我們來為它找一個最合適的驅動器。DRV8848就很合適。4V到18V驅動電壓範圍,雙H橋集成,脈寬調製 (PWM) 控製接口,高達2Agongzuodianliu,yijiwanquanbaohu,shidetachengweiqudongjieqifadelixiangxuanze。ruguonixiwanglejieyuqudongluojidianluxiangguandegengduoneirong,keyikankanzhenduiwanzhengjiejuefangandecankaosheji,nikeyiweiqixuanzexiangguanyingjianheruanjian。
你(ni)在(zai)下(xia)方(fang)的(de)圖(tu)片(pian)中(zhong)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao),冰(bing)箱(xiang)風(feng)扇(shan)模(mo)塊(kuai)使(shi)冰(bing)箱(xiang)內(nei)的(de)冷(leng)空(kong)氣(qi)循(xun)環(huan),均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu)在(zai)冰(bing)箱(xiang)內(nei)的(de)各(ge)個(ge)角(jiao)落(luo),防(fang)止(zhi)結(jie)霜(shuang),從(cong)而(er)大(da)大(da)地(di)提(ti)高(gao)了(le)冰(bing)箱(xiang)的(de)性(xing)能(neng)。

這個風扇模塊包括一個單相或三相無刷電機。目前,我們更常見到的是三相BLDC,這是因為,此類電機更加小巧,工作時更安靜,並且可以長時間高效運行。在這個應用中,會看到霍爾傳感器或無傳感器控製。由於TI的三相無傳感器正弦電機驅動器,DRV10983,我們可以在不糾結於控製算法的情況下實現最前沿的180°無刷BLDC控製。
我們將DRV10983歸類為參考設計中用於高效和超級安靜運行的風扇驅動器。由於大多數冰箱製造商現在使用PWM電源來為風扇模塊供電並改變其轉速,我們采用FG反饋和PWM功率穩壓來施加閉環速度控製,這樣對現有解決方案的硬件改動最小。借助閉環速度控製,我們可以在不考慮電機參數變化、電源變化、機械磨損或使用壽命的情況下保持所需的速度值。請在這部視頻中了解機器運行是如何從速度控製中受益的。
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