什么是FOC--無(wú)刷直流電機(jī)（BLDC）和永磁同步電機(jī)（PMSM）高效控制方式
FOC典型控制框圖如下。為了得到電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電流大小等信息作為反饋，首先需要采集電機(jī)相電流，對(duì)其進(jìn)行一系列的數(shù)學(xué)變換和估算算法后得到解耦了的易用控制的反饋量。然后，根據(jù)反饋量與目標(biāo)值的誤差進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，最終輸出3相正弦波驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
FOC按照電機(jī)有無(wú)傳感器來(lái)區(qū)分可以分為有傳感器FOC和無(wú)傳感器FOC。
對(duì)于有傳感器FOC，由于電機(jī)的傳感器（一般為編碼器）能反饋電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信息，因此在控制中可以不使用位置估算算法，控制起來(lái)相對(duì)無(wú)傳感器FOC簡(jiǎn)單，但是對(duì)帶傳感器的電機(jī)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，往往對(duì)控制性能要求較高。
對(duì)于無(wú)傳感器FOC，由于電機(jī)不帶任何傳感器，因此不能通過(guò)簡(jiǎn)單讀取傳感器的測(cè)量值來(lái)得到電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信息，所以在控制中需要通過(guò)采集電機(jī)相電流，使用位置估算算法來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)子位置。雖然無(wú)感FOC的控制難度較大，但是它可以避免傳感器故障的風(fēng)險(xiǎn)，并且省去了傳感器的成本，同時(shí)簡(jiǎn)化了電機(jī)與驅(qū)動(dòng)板間的布線。目前，無(wú)感FOC多應(yīng)用在風(fēng)機(jī)類(lèi)的場(chǎng)合中。
除了以上提到的純粹的有傳感器FOC和無(wú)傳感器FOC，在一些場(chǎng)合中，也常常結(jié)合無(wú)傳感器和有傳感器控制的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步提高控制性能。
在FOC電機(jī)控制中，應(yīng)用到的算法除了上文提到的無(wú)傳感器位置估算算法外，還有轉(zhuǎn)子定位算法、最大轉(zhuǎn)矩、最大電壓提速算法、順風(fēng)啟動(dòng)算法、逆風(fēng)啟動(dòng)算法、恒功率算法、缺相檢測(cè)算法等。輕動(dòng)科技擁有完善的FOC技術(shù)，在業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。
芯片特性
● 過(guò)壓保護(hù)
GC4931F/S 的邏輯輸入腳有使能控制（ENABLE） ， 方向控制（DIR） ， 剎車(chē)控制（BRAKE） ； 邏輯輸出腳有 FG1， FG2 與霍爾信號(hào)對(duì)應(yīng)， 可以用來(lái)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)速度。芯片工作溫度從-20~105℃。 封裝形式采用5mmx5mm 的 QFN 28 腳， 底部有散熱片。GC4931F 工作電壓低至 4.7V， GC4931S最低工作電壓在 7V.
管腳描述
內(nèi)部框圖
圖 1 GC4931F/S 內(nèi)部框圖
極限參數(shù)(一般無(wú)其他特殊注明時(shí)， T=25℃）
我司是GC4931代理商，可以提供技術(shù)支持，歡迎來(lái)電索樣。
● 驅(qū)動(dòng)三個(gè)半橋（6 個(gè) NMOS）
● 寬電壓 4.7~36V
● 低功耗同步整流
● 霍爾元件輸入
● 內(nèi)置低壓保護(hù)與過(guò)溫保護(hù)
● 低電流睡眠模式
● FG 轉(zhuǎn)速輸出
● 死區(qū)時(shí)間防穿通
● 堵轉(zhuǎn)鎖定保護(hù)
GC4931F/S 是一款三相無(wú)刷直流電機(jī)預(yù)驅(qū)動(dòng)芯片。芯片可以驅(qū)動(dòng) N 型功率 MOSFET，最高電源到 36V。 芯片狀態(tài)切換邏輯受三個(gè)相位差為 120° 的霍爾輸入確定。芯片集成固定衰減時(shí)間的脈沖調(diào)制來(lái)控制電流并且抑制勵(lì)磁涌流； 堵轉(zhuǎn)保護(hù)時(shí)間可調(diào)； 過(guò)溫保護(hù)， 過(guò)壓監(jiān)測(cè)， 同步整流等等。其中內(nèi)置的同步整流器通過(guò)在衰減周期內(nèi)，打開(kāi)合適的低內(nèi)阻的開(kāi)關(guān)管以取代反向續(xù)流二極管來(lái)降低功耗。 當(dāng)芯片監(jiān)測(cè)到過(guò)壓時(shí)芯片會(huì)關(guān)斷同步整流以減小變化電流引起的電源電壓波動(dòng)。
- 上一篇：科普文章—詳解開(kāi)關(guān)電源的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 2020/6/17
- 下一篇：USB-C：便攜式智能設(shè)備電力標(biāo)準(zhǔn)的演變 2020/6/16
