TI嵌入式智能技術提高電機效率 加速從有刷到無刷的轉型

目前已經到了電機效率飛躍提升的轉折點，這意味著更高的性能、更長的電池使用壽命、更緊湊的外形設計與更低的功耗。TI將通過控制算法、數字速度及轉矩控制環路等嵌入式智能技術提高電機效率，幫助市場從有刷到無刷電機的加速轉型。”——TI中國區半導體事業部市場推廣經理李志林在8月10日于北京的媒體溝通會上表示。

　　TI的定制電機解決方案系列基于通用開發平臺，支持各種電機類型，包括完整的電機系統解決方案支持模擬與嵌入式處理功能，如ADC、電流感應放大器、高電壓隔離與電源等。集成型DRV8x電機驅動器可縮短產品上市時間，簡化設計，提供片上保護功能。還有高性能、超低功耗的C2000、MSP430、Stellaris ARM Cortex M3 MCU。支持和工具包括參考設計、EVM、模塊化控制器卡、源代碼庫、集成型開發環境工具等。

　　在模擬電機驅動器方面，TI未來的重點創新有：1.嵌入式控制，芯片里集成相位檢測和控制功能；2.先進的控制算法，例如，電機控制的16位MCU里移植了前期技術研發中心Kilby電機實驗室開發的精簡指令FOC算法，可提高控制精度，并降低噪聲。3.數字控制環路；4.更高的集成度，如電流環路檢測和隔離電路等；5.改進的動作屬性引擎與性能，電機的精確度、線性度更高，例如要往256細分，或者半流，電機可全電流運行，但在減少運行或不運行時，把電流降下來。

　　在基于MCU的數字電機控制方面，重點創新包括自動化電機控制；差異化工具；不同系統的匹配性與安全性。

　　李志林強調：“DRV8x集成型電機驅動器是我們的重點技術方案，它相對分立式解決方案的優勢為：設計方便，啟動時間快，封裝小，材料成本低，過流、過熱、欠壓保護功能強。”

　　DRV8x最高支持60V/60A，含MCU、軟件和驅動器套件。1.步進驅動器的工作電壓為2.75V到52V；電流為12A；支持256個以上微步進，有分度器、相位啟用、PWM、串行控制。2.有刷DC驅動器的工作電壓為2.75V到52V；電流為24A；浪涌電流保護；有相位啟用、PWM、串行控制。3.無刷DC驅動器的工作電壓為8到60V；電流為13A，把MOSFET集成在里面，封裝之后電流可以到24A。前置驅動器支持60A的電流。

　　2011年第二季度推出了8款高電源效率和高散熱效率的DRV8系列產品，接口方式不一樣。DRV8813有相位啟用功能，電流為2.5A，可以做到4倍細分。DRV8829的電流是5A，做到半個步進，兩個8829的電壓在40V以上，是32細分。DRV8825采用Index細分，規定的電機最高分辨率是0.9度或1.8度，里面有不同的相，加不同幅度的電流，在1.8度區間內再細分。

　　有刷驅動器DRV8814的電流為2.5A，兩個有刷驅動器，DRV8840是5A，有浪涌電流保護。步進或有刷驅動器DRV8841的電流為2.5A，2個有刷驅動器，4倍細分。DRV8842的電流是5A，半個步進，32倍細分。DRV8843的電流是2.5A，兩個有刷驅動器，4倍細分。

　　整個套件算法支持無傳感器FOC或無傳感器/傳感器梯形波三種控制方式，可以為三相電機實現快速開發。DRV8312具有穩健可靠的逐周期過流、過溫、短路及欠壓保護功能。DSP的峰值200W。主要用在驅動醫療泵、自動門、升降機和小型泵。