电子产品世界

随着开放式空间设计的普及,以及电动汽车与家电设备对静音与能效要求的不断提升,市场对更安静、更高效的电机控制需求正在显著增加。面对不断提升的系统复杂度,工程师们亟需找到能够有效缩短无刷直流(BLDC)电机控制开发周期的方法。

德州仪器的新无传感器磁场定向控制 (FOC) BLDC 电机驱动器 MCx 系列,在不影响系统性能的情况下简化了设计,通过更高集成度与图形化配置工具,BLDC 电机控制正在从“算法开发”走向“系统优化”。

关键技术亮点 1:从代码开发到图形化配置,简化开发流程

过去,工程师往往需要耗费数周时间来编写和调试 FOC 算法,甚至不得不在性能上做出妥协。如今,MCx 系列带来了一项突破性的省时方案:通过完全免代码(code-free)的集成算法、自动调谐 GUI 以及可通过 EEPROM 轻松调整的配置,有助于显著缩短开发与调试周期。

TI 的 MOTORSTUDIO 工具,支持所有 MCx 器件,提供以下强大功能:

• 可视化配置界面:实现直观的参数设置与实时监控。

• 自动调谐功能:智能优化电机的各项性能参数。

• 性能分析工具:提供实时波形显示与数据记录。

• 参数导出:配置文件一键生成及导出,助力产品加速量产部署。

关键技术亮点 2:高集成度设计,降低系统复杂性

MCx 系列创新性地将栅极驱动器、FET 和电机控制算法集成于单一的小型封装内,为低功率到高功率应用提供了极具扩展性的解决方案。这种高集成度设计不仅有效缩小了系统尺寸,更大幅降低了外围电路的设计复杂度。

MCx 系列主要产品包括 MCF8315D、MCF8316D、MCF8329HS、MCT8316A 以及 MCT8316Z,具备良好的可扩展性,能够灵活覆盖从低功率到高功率的多种应用场景,同步提供汽车级版本。

在汽车和家电的泵与风扇应用中,MCx 能够实现许多特定算法功能,例如水泵的防干烧检测、用于优化 EMI(电磁干扰)的 PWM 抖动,以及助力系统级认证的 UL 认可变体等。

关键技术亮点 3:灵活启动与动态响应能力

许多终端设备在启动和状态切换时都极其依赖快速响应,为此,MCx 系列专为系统提供了超快启动与快速减速序列。工程师可以根据实际应用需求,灵活配置最匹配的启停策略:

• 多种启动方式:支持 Align、IPD(初始位置检测)或缓慢的首周期启动等。

• 多维减速控制:提供滑行、高/低侧制动以及主动降速等多种制动方法。

关键技术亮点 4:兼顾效率与声学性能

在电机应用中,高效率与低噪声往往需要平衡。MCx 系列凭借其集成的 FOC 和梯形波算法,展现出卓越的效率性能,能显著延长便携式和电池供电设备的续航时间。在提升效率的同时,MCx 更兼顾了业界领先的声学表现,帮助客户从容应对严苛的噪声法规与终端用户要求,提供了多种控制和优化电机声学特性的方法:

• PWM 调制模式切换:支持在连续调制与不连续调制模式之间灵活切换。

• 死区时间补偿:内置死区时间补偿机制,全面优化电机在各种转速下的声学表现。

• 多种换向策略:支持动态梯形波 120 度与 150 度切换。

场景拓展,赋能百业

得益于出色的高配置性与极短的开发周期,MCx 系列能够在众多应用领域中展现巨大优势:

• 汽车领域:广泛应用于座椅冷却风扇、热管理泵和鼓风机、信息娱乐冷却风扇、机油和燃油泵、发动机和电池冷却风扇、天窗和雨刮器模块,以及冷却液/水泵。

• 工业及家电:完美适配洗衣机和洗碗机泵、空气净化器和加湿器风扇、住宅起居风扇、小型家电泵/风扇、电器排水泵、投影仪色轮,以及无绳园林工具、割草机和无绳吸尘器等。

TI 的 MCx BLDC 电机控制器件为工程师提供了一体化电机控制解决方案,助力大幅降低产品的复杂性并缩短上市时间。凭借免代码操作、业界领先的声学运行表现、卓越的效率性能以及高度可配置的设计,TI MCx 系列将帮助团队更快地将产品推向市场 。

关键词： TI MCx 无刷直流电机控制