马达类型
近一个世纪以来,感应马达一直是电器行业的动力提供部件。在新型的变频驱动器中,也有许多使用感应马达。但有部分新的电器开始采用更高效、更紧凑轻巧的马达系统。这些新型电器马达实际上可以划分为无刷直流(Brushless DC)马达和开关磁阻(switched reluctance)马达两大系列。
许多家用电器都纷纷转向采用带有变频驱动器的无刷直流马达。这些高效且功能丰富的马达有很高的转矩/重量比。鉴于能源价格的走高和铁价上升,人们对无刷直流马达的兴趣已大幅提高。妨碍这类马达在更多电器中获得广泛采纳的主要原因在于成本较高和驱动器设计比较复杂。不过,现在无刷马达在电器以外应用中的普及正在稳步降低无刷直流马达方案的成本。例如,采用了无刷直流马达的混合动力汽车的流行,将成为未来推动这类马达成本持续降低的主要力量之一。
开关磁阻马达一直广泛用于某些对马达噪声和转矩脉动要求不太严格的机器中,比如真空吸尘器和手动工具等。这类马达的优点包括转矩大、转度高、成本极低。
无刷直流马达和开关磁阻马达都采用 MCU或DSP来合成波形,然后再利用功率开关如Power MOSFET或IGBT加以放大。
高压桥臂驱动器
另一个让紧凑、低成本的模块能够成为现实,从而彻底变革马达驱动器的新技术,是高压(600V)桥臂驱动器。现代高压桥臂门极驱动器,如飞兆半导体的FAN7382,采用先进的设计减小了高压IC工艺中寄生的源漏电容,从而使驱动器具有足够的稳健性,能承受-9V以上的负电压。这种驱动器优于上一代驱动器相比的地方是,电源电压的正负尖刺不会造成驱动器闭锁和控制信号丢失。而且,匹配传输延迟在50ns以下,使到开关频率可达100kHz或150kHz。
这种IC内增加的共模dV/dt噪声消除电路还有助于减少误导通的可能性,因而提高电源电路的稳健性并使芯片更加紧凑,且无需额外的滤波器元件。这类IC(如FAN 7382)的静态电流较小,故工作温度也较低,从而提高可靠性。采用该技术,可以去掉上几代马达驱动器中非常普遍采用的4个隔离电源,同时在微控制器PCB板与功率开关PCB 板之间也无需光隔离,带来了板面空间和成本的节省
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