Prednost motora pogona releja
Neki ljudi pitaju, postoji toliko mnogo metoda koje se mogu koristiti za pogon automobilskih motora. Zašto još uvijek koriste releje za vožnju? Ovaj članak će objasniti ovaj problem i razumjeti prednosti releja.
Sa sve većim usvajanjem manjih i pametnijih integriranih krugova (IC) u automobilskim električnim sustavima, vrijeme je da se počne rješavati problem sljepoće: zašto smo još uvijek u modulu krovnog prozora, regulatoru prozora, električnoj bravi, stražnjoj brzini? Upravljajte motorom pomoću releja u podizanju ploče, memorijskom sjedalu, kompresoru i pumpi? Naravno, upotreba releja je jeftina i jednostavna za projektiranje, ali čini se da je njihova funkcija glomazna za moderne primjene motora, s obzirom na njihov ograničen vijek trajanja i veliku veličinu rješenja. Za mirna, mala i sigurna rješenja, čvrsta stanja IC su najbolji izbor za primjenu u motornim motorima.
Veličina otopine
Usporedimo ta dva rješenja, kao što je prikazano na slici 1: Tipično relejno rješenje i ekvivalentno rješenje čvrstog stanja s istim nazivnim naponom i strujom.
Mjerenje struje motora
Za bilo koju vrstu regulacije struje, oba releja i poluvodički sustavi zahtijevaju otpornike. Relejno rješenje zahtijeva poseban diskretni krug pojačala kako bi se povećao napon mjeren preko osjetnika. Povećani napon se zatim šalje na mikrokontroler (MCU) analogno-digitalni pretvarač (ADC) tako da digitalna logika u MCU-u može odrediti kada treba isključiti motor ili ograničiti struju. Međutim, solid-state motor vozači obično integriraju niske strane struje shunt pojačalo, tako da je jedini diskretni komponenta potrebna je jedan struja-smislu otpornik. Slika 2 prikazuje razliku između integriranog integriranog pogona motora i topologije mjernog kruga diskretne struje.
Sučelje za MCU
Prilikom povezivanja releja i poluvodičkih rješenja na MCU, čvrsta stanja IC obično implementiraju izravnu vezu između MCU-ova ulaza i izlaza za opće namjene (GPIO) i analogno-digitalnih pretvarača (ADC). Ove IC su obično dovoljno fleksibilne da povežu 1,8, 3,3 ili 5V naponsku razinu napona s uzemljivim otpornikom s visokom impedancijom na zemlji. Za relejna rješenja, neki slični strujni dobitak je potreban za kontrolu solenoidnih svitaka u releju kako bi se postigla slična ulazna kontrola. Na slici 3 prikazana je razlika u topologiji kruga koji povezuje relej i SSD pogon.
Krivulja brzine motora
Krivulja brzine motora s relejem je vrlo neučinkovita. Dizajneri mogu koristiti releje za postizanje višestupanjskih upravljačkih shema za električne prozore, vrata dizala, krovne prozore, klizna vrata ili pumpe preko raznih otpornika koji su postavljeni u seriju s motorom ili motorom s više namota s različitim brzinama. Oba rješenja zahtijevaju više releja ako se odaberu različite brzine, a više releja zahtijevaju više prostora na ploči i diskretne komponente.
Uz rješenje u čvrstom stanju, potrebno je samo osigurati dva signala pulsno-širinske modulacije (PWM) iz MCU-a za pogonske motore TI-a za kontrolu brzine motora. Kod DRV8702-Q1 i DRV8703-Q1, TI osigurava fazni / omogućeni način rada u kojem se primjenjuje samo jedan PWM signal na osovinicu, dok jednostavni logički visoki ili niski fazni pin kontrolira smjer motora. Signal PWM logičke razine izravno se pretvara u MOSFET vrata s ispravnim naponom kako bi se u potpunosti povećao MOSFET na visokoj ili niskoj strani. S ovom vrstom sučelja možete brzo dizajnirati crpke s višestrukim brzinama, prilagođene krivulje kretanja za klizne staklene krovne prozore, prozore s mekim zatvaranjem, jeftine brisače s promjenjivom brzinom ili bilo koji drugi tip jednostavne primjene motora za upravljanje gibanjem.
Primjer
Referentna konstrukcija modula malog krovnog motora za krovne prozore je poluvodički upravljački modul motora za primjenu svjetlarnika i podizanja prozora. TI referentni dizajn koristi DRV8703-Q1 gate driver koji integrira strujno pojačalo i dva dvostruka paketa MOSFET-ova za automobilsku klasu kako bi se stvorio vrlo mali raspored u odnosu na tipično relejno rješenje. Dizajn također uključuje dva TI-jeva DRV5013-Q1 zasuna Hall senzora za kodiranje položaja motora.
Projektiranje sustava upravljanja motorom pomoću TI-ovih poluvodičkih motornih pogona pomoći će smanjiti veličinu PCB rješenja, omogućujući da se više motora upravlja iz istog modula. Zahvaljujući visokoj integraciji naših motornih pogona i jednostavnih upravljačkih shema, dizajneri mogu brzo i jednostavno redizajnirati većinu modernih krugova regulatora istosmjernog motora koji trenutno koriste releje.
