ما هي الشريحة التي تستدعيها الطاقة ثنائية الاتجاه بدون فرش؟
في السنوات الأخيرة، مع التطبيق الواسع النطاق للمحركات بدون فرش في الأتمتة الصناعية والطائرات بدون طيار والمركبات الكهربائية وغيرها من المجالات، تزايد أيضًا الطلب على ESCs ثنائية الاتجاه بدون فرش (وحدات التحكم الإلكترونية في السرعة، ESCs). يعد اختيار الشريحة المناسبة هو المفتاح لتصميم ESC فعال ومستقر ثنائي الاتجاه بدون فرش. ستجمع هذه المقالة بين الموضوعات الساخنة والمحتوى الساخن على الإنترنت في الأيام العشرة الماضية لتحليل حلول الرقائق شائعة الاستخدام لـ ESCs بدون فرش ثنائية الاتجاه، وتوفير بيانات منظمة كمرجع.
1. متطلبات الشريحة الأساسية للـ ESCs ثنائية الاتجاه بدون فرش

تحتاج ESCs ثنائية الاتجاه بدون فرش إلى تحقيق وظائف مثل التحكم الأمامي والخلفي، وتنظيم السرعة، وتغذية راجعة للطاقة للمحرك، لذلك لديها متطلبات أداء أعلى للرقاقة. فيما يلي المتطلبات الأساسية:
| الطلب | الوصف |
|---|---|
| التكامل العالي | برنامج تشغيل MOSFET متكامل، وتوليد PWM، ودائرة الحماية ووظائف أخرى |
| كفاءة عالية | دعم التصحيح المتزامن لتقليل فقدان الطاقة |
| موثوقية عالية | مجهزة بوظائف الحماية من التيار الزائد والجهد الزائد وارتفاع درجة الحرارة |
| واجهة الاتصالات | دعم إدخال إشارة UART أو CAN أو PPM |
2. توصيات بشأن رقائق ESC الشهيرة ثنائية الاتجاه بدون فرش
استنادًا إلى مناقشات الصناعة والاتجاهات التكنولوجية الحديثة، تُستخدم الرقائق التالية على نطاق واسع في تصميمات ESC ثنائية الاتجاه بدون فرش:
| نموذج رقاقة | العلامة التجارية | الميزات | السيناريوهات القابلة للتطبيق |
|---|---|---|---|
| DRV8323 | تي آي | محرك MOSFET مدمج، يدعم تيار الذروة 3.6 أمبير | محرك بدون فرش ذو طاقة صغيرة ومتوسطة |
| STSPIN32F0 | ش | MCU مدمج، محرك بوابة متكامل ومضخم تشغيلي | حل متكامل للغاية |
| MCP8024 | رقاقة | يدعم 6 قنوات لمخرج PWM، LDO مدمج | الأتمتة الصناعية |
| رقاقة التحكم FOC | انفينيون | يدعم التحكم الميداني (FOC) | تحكم عالي الأداء في المحركات |
3. مقارنة المعلمات الرئيسية لاختيار الشريحة
فيما يلي مقارنة لمعلمات الشريحة الشائعة التي تمت مناقشتها مؤخرًا بواسطة مجتمع المهندسين:
| المعلمات | DRV8323 | STSPIN32F0 | MCP8024 |
|---|---|---|---|
| جهد العمل | 8-60 فولت | 7-45 فولت | 6-28 فولت |
| الذروة الحالية | 3.6 أ | 1.5 أ | 1 أ |
| تردد بوم | ما يصل إلى 100 كيلو هرتز | ما يصل إلى 20 كيلو هرتز | ما يصل إلى 50 كيلو هرتز |
| وظيفة الحماية | التيار الزائد / الجهد الزائد / ارتفاع درجة الحرارة | التيار الزائد/الجهد المنخفض/ارتفاع درجة الحرارة | التيار الزائد/ماس كهربائى |
4. اتجاهات الصناعة وأحدث التقنيات
وفقًا للاتجاهات الفنية في الأيام العشرة الماضية، تُظهر شريحة ESC بدون فرش ثنائية الاتجاه اتجاهات التطوير التالية:
1.يفضل الحلول المتكاملة للغاية: يستخدم المزيد والمزيد من التصميمات حلول الشريحة الواحدة التي تدمج MCU وبرنامج التشغيل وإدارة الطاقة، مثل سلسلة STSPIN32.
2.السيطرة على FOC تصبح سائدة: تُستخدم تقنية التحكم الموجه ميدانيًا (FOC) على نطاق واسع في الجيل الجديد من المجالس الاقتصادية والاجتماعية (ESCs) نظرًا لكفاءتها العالية وخصائص الضوضاء المنخفضة. أطلقت شركة Infineon وغيرها من الشركات المصنعة شرائح تحكم FOC مخصصة.
3.تزايد الطلب على تصاميم الجهد واسعة النطاق: مع تطور التطبيقات مثل أدوات الطاقة والمركبات الكهربائية، اجتذبت الرقائق التي تدعم نطاقًا واسعًا من الجهد يتراوح من 8 إلى 60 فولت (مثل سلسلة DRV من TI) الكثير من الاهتمام.
4.تعزيز وظائف التشخيص الذكي: تدمج أحدث الرقائق بشكل عام واجهات تشخيص الأخطاء ويمكنها تقديم تعليقات على حالة التشغيل من خلال UART أو CAN bus.
5. اقتراحات التصميم
1. بالنسبة لتطبيقات الطاقة الصغيرة والمتوسطة (مثل الطائرات بدون طيار والروبوتات)، يوصى باستخدام TI's DRV8323 أو ST's STSPIN32F0، وهي فعالة من حيث التكلفة وسهلة التطوير.
2. تحتاج التطبيقات الصناعية إلى الأخذ في الاعتبار نطاق درجة حرارة أوسع ووظائف حماية أقوى، لذلك يمكن اختيار سلسلة MCP8024 من Microchip.
3. بالنسبة للتطبيقات عالية الأداء التي تتطلب تغذية مرتدة للطاقة، يوصى باستخدام شريحة مخصصة تدعم التحكم في FOC، مثل حل Infineon.
4. في المرحلة الأولى من التطوير، يمكنك استخدام لوحات التقييم المقدمة من قبل العديد من الشركات المصنعة للتحقق بسرعة من الحلول. توفر كل من TI وST وما إلى ذلك مجموعات تطوير كاملة.
مع تقدم التكنولوجيا، تتطور شرائح ESC بدون فرش ثنائية الاتجاه نحو تكامل أعلى ومزيد من الذكاء. يجب على المصممين اختيار حل الرقائق الأكثر ملاءمة بناءً على سيناريوهات تطبيق محددة، وموازنة الأداء والتكلفة وصعوبة التطوير.
تحقق من التفاصيل
تحقق من التفاصيل