TI无需编程电机驱动器 助力更高能效更低噪声

　　2021年9月8日(TI)召开了线上发布会，推出业内先进的70W无刷直流(BLDC)电机驱动器，用于提供无需编程无传感器的梯形和磁场定向控制(FOC)。会上由(TI)电机驱动器业务部门总经理Kannan Soundarapandian先生、(TI)家电系统部门经理何情舒先生、德州仪器(TI)楼宇自动化，零售自动化及家电系统部门总经理刘伟先生向我们分享了最新的BLDC电机驱动方案。

目前电机驱动领域市场上的两个主要的主题分别是降低噪音和提高能效

　　目前市面上流行的“开放性空间设计”意味着在空间里放很多的家电产品。在常见的家用电器中冰箱相对比较安静，噪声大致在40-43dB左右；而搅拌机则会达到100dB。在这个空间里，所有家电产品的噪音交织在一块儿，空间环境将会非常恶劣，这是目前开放性设计带来的对静音的要求。因此在家庭生活中，改善家用电器的噪声是越来越主流的课题。

　　目前有三种比较流行的方法来解决噪音：

　　1.阻止传播，从传播路径上去阻断。用一些物理材料来阻挡噪声的传播；或者在噪音源上，增加吸收噪声材料。

　　2.改变噪声，利用技术手段分析噪音频率范围，改变震动声源。

　　3.从源头避免，事实上最推崇的是这第三种方法。比如通过一些技术减少电器产生的噪声。

　　Omdia高级研究分析师Noman Akhtar表示：“由于电源效率提高和自动化等各种趋势以及设计更低噪声电机的需求，人们对实时电机控制的需求比以往任何时候都更为迫切。越来越多的工业系统正在从交流感应电机过渡到更节能的BLDC电机，但需要复杂的硬件和优化的软件设计才能提供高性能。满足设计人员对加快电机响应需求的同时缩短整体设计周期，将是下一代工业系统向前发展的重要一步。”

从传统的交流感应电机，转换成BLDC电机会面临哪些挑战？

　　最传统的电机是交流感应电机，把交流感应电机转换为BLDC电机是提高能效的好方法，因为BLDC电机是高效率的电机。但电机效率提高的同时，还面临着三个挑战：

　　第一，驱动BLDC系统控制复杂，开发周期长。第二，硬件电路板、器件多，电路板系统复杂，电路板尺寸变大。第三，前两项叠加起来导致系统成本也会相应增加。

德州仪器最新产品如何应对挑战？

　　第一，无需编程，缩短了客户开发周期。

　　MCF8316A和MCT8316A无刷直流电机驱动器包括一系列独特的换向控制算法，无需开发、维护和验证电机控制软件，从而减少数周的设计时间。这些算法和高度的集成特性可以使电机驱动器更好地管理电机故障检测等关键功能，同时实施保护机制，从而提高系统可靠性。这些电机驱动器集成了无传感器技术来确定转子位置，因此无需外部霍尔传感器，从而降低了系统成本并提高了可靠性。

　　第二，采用实时控制——磁场定向控制。

       有速度环和扭矩环并通过闭环控制：一方面能够快速响应客户目标设定的变化，另一方面可以应对外部复杂的变化。

　　MCT8316A无传感器梯形控制电机驱动器可以达到最大3.5kHz的电机频率，比任何其他无需编程的无传感器电机驱动器都快。这在需要快速和精确电机控制的扫地机器人等应用中加快了系统响应。

　　第三，从源头将噪声消除。

　　MCF8316A和MCT8316A 提供先进的实时控制功能，可帮助工程师在空气净化器、冰箱、洗衣机和风扇等应用中实现业界出色的声学性能。MCF8316A包括一项获得专利的精密自动死区时间补偿技术，可补偿电流失真，使工程师能够优化电机声学性能。MCT8316A包括不同的梯形控制技术，设计人员可以使用这些技术来降低电机噪声。

　　第四，减少布板空间。

　　MCF8316A和MCT8316A可使设计人员缩小高达70%的布板空间，并降低电机系统的总成本。这些器件集成了三个栅极驱动器和六个高侧和低侧MOSFET，每个均具有50mΩ的导通电阻(RDS(on))。这使得TI先进的可在12V和24V系统中提供高达70W的功率和8A的峰值电流。这些电机驱动器还集成了例如低压降（LDO）稳压器、直流/直流降压稳压器和电流检测放大器等元件，省去了多达18个分立式元件。

目标市场

　　关于目标市场，何情舒表示，MCF8316A和MCT8316A芯片支持到70W，支持到高速的应用。比如MCT8316A，包含了家电，比如风机、水泵、风扇、吸尘器等等，这都是我们的目标市场。

关于德州仪器(TI)

　　德州仪器(TI)(纳斯达克股票代码：TXN)是一家全球化的半导体公司，致力于设计、制造、测试和销售模拟和嵌入式处理芯片，用于工业、汽车、个人电子产品、通信设备和企业系统等市场。我们致力于通过半导体技术让电子产品更经济实用，创造一个更美好的世界。如今，每一代创新都建立在上一代创新的基础之上，使我们的技术变得更小巧、更快速、更可靠、更实惠，从而实现半导体在电子产品领域的广泛应用，这就是工程的进步。这正是我们数十年来乃至现在一直在做的事。欲了解更多信息，请访问公司网站www.ti.com.cn。