TI嵌入式智能技术提高电机效率 加速从有刷到无刷的转型

目前已经到了电机效率飞跃提升的转折点，这意味着更高的性能、更长的电池使用寿命、更紧凑的外形设计与更低的功耗。TI将通过控制算法、数字速度及转矩控制环路等嵌入式智能技术提高电机效率，帮助市场从有刷到无刷电机的加速转型。”——TI中国区半导体事业部市场推广经理李志林在8月10日于北京的媒体沟通会上表示。

　　TI的定制电机解决方案系列基于通用开发平台，支持各种电机类型，包括完整的电机系统解决方案支持模拟与嵌入式处理功能，如ADC、电流感应放大器、高电压隔离与电源等。集成型DRV8x电机驱动器可缩短产品上市时间，简化设计，提供片上保护功能。还有高性能、超低功耗的C2000、MSP430、Stellaris ARM Cortex M3 MCU。支持和工具包括参考设计、EVM、模块化控制器卡、源代码库、集成型开发环境工具等。

　　在模拟电机驱动器方面，TI未来的重点创新有：1.嵌入式控制，芯片里集成相位检测和控制功能；2.先进的控制算法，例如，电机控制的16位MCU里移植了前期技术研发中心Kilby电机实验室开发的精简指令FOC算法，可提高控制精度，并降低噪声。3.数字控制环路；4.更高的集成度，如电流环路检测和隔离电路等；5.改进的动作属性引擎与性能，电机的精确度、线性度更高，例如要往256细分，或者半流，电机可全电流运行，但在减少运行或不运行时，把电流降下来。

　　在基于MCU的数字电机控制方面，重点创新包括自动化电机控制；差异化工具；不同系统的匹配性与安全性。

　　李志林强调：“DRV8x集成型电机驱动器是我们的重点技术方案，它相对分立式解决方案的优势为：设计方便，启动时间快，封装小，材料成本低，过流、过热、欠压保护功能强。”

　　DRV8x最高支持60V/60A，含MCU、软件和驱动器套件。1.步进驱动器的工作电压为2.75V到52V；电流为12A；支持256个以上微步进，有分度器、相位启用、PWM、串行控制。2.有刷DC驱动器的工作电压为2.75V到52V；电流为24A；浪涌电流保护；有相位启用、PWM、串行控制。3.无刷DC驱动器的工作电压为8到60V；电流为13A，把MOSFET集成在里面，封装之后电流可以到24A。前置驱动器支持60A的电流。

　　2011年第二季度推出了8款高电源效率和高散热效率的DRV8系列产品，接口方式不一样。DRV8813有相位启用功能，电流为2.5A，可以做到4倍细分。DRV8829的电流是5A，做到半个步进，两个8829的电压在40V以上，是32细分。DRV8825采用Index细分，规定的电机最高分辨率是0.9度或1.8度，里面有不同的相，加不同幅度的电流，在1.8度区间内再细分。

　　有刷驱动器DRV8814的电流为2.5A，两个有刷驱动器，DRV8840是5A，有浪涌电流保护。步进或有刷驱动器DRV8841的电流为2.5A，2个有刷驱动器，4倍细分。DRV8842的电流是5A，半个步进，32倍细分。DRV8843的电流是2.5A，两个有刷驱动器，4倍细分。

　　整个套件算法支持无传感器FOC或无传感器/传感器梯形波三种控制方式，可以为三相电机实现快速开发。DRV8312具有稳健可靠的逐周期过流、过温、短路及欠压保护功能。DSP的峰值200W。主要用在驱动医疗泵、自动门、升降机和小型泵。