隨著開放式空間設計的普及,以及電動汽車與家電設備對靜音與能效要求的不斷提升,市場對更安靜、更高效的電機控制需求正在顯著增加。面對不斷提升的系統復雜度,工程師們亟需找到能夠有效縮短無刷直流(BLDC)電機控制開發周期的方法。

德州儀器的新無傳感器磁場定向控制 (FOC) BLDC 電機驅動器 MCx 系列,在不影響系統性能的情況下簡化了設計,通過更高集成度與圖形化配置工具,BLDC 電機控制正在從“算法開發”走向“系統優化”。

關鍵技術亮點 1:從代碼開發到圖形化配置,簡化開發流程

過去,工程師往往需要耗費數周時間來編寫和調試 FOC 算法,甚至不得不在性能上做出妥協。如今,MCx 系列帶來了一項突破性的省時方案:通過完全免代碼(code-free)的集成算法、自動調諧 GUI 以及可通過 EEPROM 輕松調整的配置,有助于顯著縮短開發與調試周期。

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

• 可視化配置界面:實現直觀的參數設置與實時監控。

• 自動調諧功能:智能優化電機的各項性能參數。

• 性能分析工具:提供實時波形顯示與數據記錄。

• 參數導出:配置文件一鍵生成及導出,助力產品加速量產部署。

關鍵技術亮點 2:高集成度設計,降低系統復雜性

MCx 系列創新性地將柵極驅動器、FET 和電機控制算法集成于單一的小型封裝內,為低功率到高功率應用提供了極具擴展性的解決方案。這種高集成度設計不僅有效縮小了系統尺寸,更大幅降低了外圍電路的設計復雜度。

MCx 系列主要產品包括 MCF8315D、MCF8316D、MCF8329HS、MCT8316A 以及 MCT8316Z,具備良好的可擴展性,能夠靈活覆蓋從低功率到高功率的多種應用場景,同步提供汽車級版本。

在汽車和家電的泵與風扇應用中,MCx 能夠實現許多特定算法功能,例如水泵的防干燒檢測、用于優化 EMI(電磁干擾)的 PWM 抖動,以及助力系統級認證的 UL 認可變體等。

關鍵技術亮點 3:靈活啟動與動態響應能力

許多終端設備在啟動和狀態切換時都極其依賴快速響應,為此,MCx 系列專為系統提供了超快啟動與快速減速序列。工程師可以根據實際應用需求,靈活配置最匹配的啟停策略:

• 多種啟動方式:支持 Align、IPD(初始位置檢測)或緩慢的首周期啟動等。

• 多維減速控制:提供滑行、高/低側制動以及主動降速等多種制動方法。

關鍵技術亮點 4:兼顧效率與聲學性能

在電機應用中,高效率與低噪聲往往需要平衡。MCx 系列憑借其集成的 FOC 和梯形波算法,展現出卓越的效率性能,能顯著延長便攜式和電池供電設備的續航時間。在提升效率的同時,MCx 更兼顧了業界領先的聲學表現,幫助客戶從容應對嚴苛的噪聲法規與終端用戶要求,提供了多種控制和優化電機聲學特性的方法:

• PWM 調制模式切換:支持在連續調制與不連續調制模式之間靈活切換。

• 死區時間補償:內置死區時間補償機制,全面優化電機在各種轉速下的聲學表現。

• 多種換向策略:支持動態梯形波 120 度與 150 度切換。

場景拓展,賦能百業

得益于出色的高配置性與極短的開發周期,MCx 系列能夠在眾多應用領域中展現巨大優勢:

• 汽車領域:廣泛應用于座椅冷卻風扇、熱管理泵和鼓風機、信息娛樂冷卻風扇、機油和燃油泵、發動機和電池冷卻風扇、天窗和雨刮器模塊,以及冷卻液/水泵。

• 工業及家電:完美適配洗衣機和洗碗機泵、空氣凈化器和加濕器風扇、住宅起居風扇、小型家電泵/風扇、電器排水泵、投影儀色輪,以及無繩園林工具、割草機和無繩吸塵器等。

TI 的 MCx BLDC 電機控制器件為工程師提供了一體化電機控制解決方案,助力大幅降低產品的復雜性并縮短上市時間。憑借免代碼操作、業界領先的聲學運行表現、卓越的效率性能以及高度可配置的設計,TI MCx 系列將幫助團隊更快地將產品推向市場 。