Motor Driver ແມ່ນຫຍັງ

ທຸກໆລະບົບການຄວບຄຸມເອເລັກໂຕຣນິກປະເຊີນກັບຊ່ອງຫວ່າງດ້ານວິສະວະກໍາພື້ນຖານ. Microcontrollers (MCUs) ສ້າງສັນຍານຕາມເຫດຜົນໃນປະຈຸບັນຕ່ໍາ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມໍເຕີອຸດສາຫະກໍາແລະການຄ້າຕ້ອງການພະລັງງານທີ່ມີແຮງດັນສູງທີ່ມີແຮງດັນສູງເພື່ອເຮັດວຽກຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ການ​ເຊື່ອມ​ຕໍ່​ການ​ແບ່ງ​ແຍກ​ທີ່​ສຳຄັນ​ນີ້​ຢ່າງ​ບໍ່​ຖືກ​ຕ້ອງ​ນຳ​ໄປ​ສູ່​ຄວາມ​ລົ້ມ​ເຫຼວ​ທີ່​ຮ້າຍ​ແຮງ. ໂດຍບໍ່ມີການໂດດດ່ຽວທີ່ເຫມາະສົມ, ທ່ານມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການລະເບີດ MCUs, ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຄວາມຮ້ອນທີ່ຮ້າຍແຮງ, ແລະການເຮັດວຽກຂອງມໍເຕີທີ່ບໍ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ການເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງບໍ່ສາມາດຈັດການກັບຄວາມຕ້ອງການທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງການໂຫຼດ inductive ຫນັກ spinning. ການເຄື່ອນຍ້າຍເກີນກວ່າຄໍານິຍາມພື້ນຖານ, ຄູ່ມືນີ້ທໍາລາຍສະຖາປັດຕະຍະກໍາຫຼັກທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫລັງທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ ຄົນ​ຂັບ​ລົດ​ຈັກ ​. ພວກເຮົາຈະຄົ້ນຫາຕົວກໍານົດການເລືອກທີ່ສໍາຄັນ, ຍຸດທະສາດການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ, ແລະລັກສະນະການປົກປ້ອງທີ່ສໍາຄັນທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການນໍາໃຊ້ການຄ້າທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້. ການເຂົ້າໃຈອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ຮັບປະກັນໃຫ້ລະບົບຂອງທ່ານເຮັດວຽກຢ່າງປອດໄພ. ມັນຮັບປະກັນປະສິດທິພາບທີ່ດີທີ່ສຸດໂດຍບໍ່ມີການປະນີປະນອມວົງຈອນຕາມເຫດຜົນອັນລະອຽດອ່ອນຂອງທ່ານ. ທ່ານຈະໄດ້ຮຽນຮູ້ວິທີການຈັບຄູ່ topologies ພະລັງງານທີ່ຖືກຕ້ອງກັບຄວາມຕ້ອງການການຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວສະເພາະຂອງທ່ານ.

Key Takeaways

• ພາລະບົດບາດຫຼັກ: ໄດເວີມໍເຕີເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນເຄື່ອງຂະຫຍາຍກະແສໄຟຟ້າແລະແຮງດັນ, ແຍກວົງຈອນຕາມເຫດຜົນ (MCU) ຈາກວົງຈອນພະລັງງານ (ການໂຫຼດມໍເຕີ).

• Topology Dictates Application: ການຄັດເລືອກແມ່ນຂຶ້ນກັບປະເພດມໍເຕີຫຼາຍ (Brushed DC, BLDC, Stepper) ແລະສະຖາປັດຕະຍະກໍາພະລັງງານ (Integrated FETs vs. External Gate Drivers).

• ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືແມ່ນຂຶ້ນກັບຄຸນສົມບັດ: ການປະເມີນລະດັບວິສາຫະກິດຕ້ອງຈັດລໍາດັບຄວາມສໍາຄັນຂອງການປົກປ້ອງທີ່ມີໃນຕົວເຊັ່ນ: Thermal Shutdown (TSD), ການປົກປ້ອງ overcurrent (OCP), ແລະ undervoltage Lockout (UVLO).

• ການຈັດການຄວາມຮ້ອນ: ປັດໄຈຈໍາກັດທີ່ແທ້ຈິງໃນການປະຕິບັດການຂັບຂອງມໍເຕີແມ່ນບໍ່ຄ່ອຍມີລະດັບສູງສຸດຂອງປະຈຸບັນ, ແຕ່ແທນທີ່ຈະເປັນ chip $R_{DS(on)}$ ແລະຄວາມສາມາດກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຂອງ PCB.

ບັນຫາດ້ານວິສະວະກໍາ: ເປັນຫຍັງ MCUs ບໍ່ສາມາດຂັບລົດມໍເຕີໄດ້ໂດຍກົງ

The Logic vs. Power Divide

Microcontrollers ເຮັດວຽກຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ລະອຽດອ່ອນ, ມີການຄວບຄຸມສູງ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວພວກມັນອອກລະດັບເຫດຜົນຂອງ 3.3V ຫຼື 5V. ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ໃນ​ການ​ຜະ​ລິດ​ໃນ​ປັດ​ຈຸ​ບັນ​ມາດ​ຕະ​ຖານ​ຂອງ​ເຂົາ​ເຈົ້າ hovers ປະ​ມານ 20 ຫາ 40 milliamperes (mA). ມໍເຕີເຮັດວຽກຢູ່ໃນລີກໄຟຟ້າທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫມົດ. ເຖິງແມ່ນວ່າມໍເຕີການຄ້າຂະຫນາດນ້ອຍຕ້ອງການ 12V, 24V, ຫຼື 48V+ ລາງລົດໄຟ. ພວກເຂົາເຈົ້າແຕ້ມຫຼາຍ amperes ຂອງປະຈຸບັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເພື່ອສ້າງແຮງບິດ. ເຂັມ MCU ມາດຕະຖານພຽງແຕ່ບໍ່ສາມາດສະຫນອງກະແສວັດຖຸດິບທີ່ຕ້ອງການເພື່ອ energize motor coils ຫນັກ. ຖ້າທ່ານພະຍາຍາມໃຫ້ພະລັງງານມໍເຕີໂດຍກົງຈາກ pin logic, ທ່ານຈະເກີນຂອບເຂດຈໍາກັດຄວາມຮ້ອນແລະປະຈຸບັນຂອງ MCU. ຊິລິໂຄນຈະເຜົາໄຫມ້ອອກໃນ milliseconds.

ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການໂຫຼດ inductive

ມໍເຕີແມ່ນການໂຫຼດ inductive ໂດຍທໍາມະຊາດ. ພວກມັນມີເສັ້ນລວດຫໍ່ຢູ່ອ້ອມແກນແມ່ເຫຼັກ. ໃນເວລາທີ່ທ່ານເອົາພະລັງງານອອກຈາກມໍເຕີ spinning, ພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກຢູ່ອ້ອມ coils ເຫຼົ່ານັ້ນ collapses ຢ່າງໄວວາ. ການລົ້ມລົງນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນຢ່າງກະທັນຫັນ. ວິສະວະກອນເອີ້ນປະກົດການນີ້ວ່າແຮງດັນ flyback ຫຼື back EMF. ເນື່ອງຈາກວ່າມໍເຕີເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນເຄື່ອງກໍາເນີດໄຟຟ້າໃນເວລາທີ່ຫມຸນລົງ, ພວກມັນຖິ້ມພະລັງງານຂະຫນາດໃຫຍ່ກັບຄືນສູ່ວົງຈອນຂັບຂີ່. ຖ້າບໍ່ມີການແຍກແບັກອັບ, ແຮງດັນທີ່ຮຸນແຮງເຫຼົ່ານີ້ເຄື່ອນຍ້າຍໂດຍກົງເຂົ້າໄປໃນອົງປະກອບລະດັບຕັນຫາທີ່ອ່ອນແອຂອງເຈົ້າ. ນີ້ທໍາລາຍ microcontroller ທັນທີ. ວົງຈອນປ້ອງກັນແມ່ນບໍ່ສາມາດຕໍ່ລອງໄດ້ໃນເວລາທີ່ຈັດການກັບອົງປະກອບ inductive.

ສະຖາປັດຕະຍະກໍາການແກ້ໄຂ

ການແກ້ໄຂຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການແນະນໍາຊັ້ນຮາດແວຕົວກາງທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ກ ຜູ້ຂັບຂີ່ມໍເຕີ ໄດ້ຮັບສັນຍານຄວບຄຸມພະລັງງານຕ່ໍາ, ເຊັ່ນ PWM ຫຼື SPI, ໂດຍກົງຈາກ MCU. ມັນແປຄໍາແນະນໍາທີ່ລະອຽດອ່ອນເຫຼົ່ານີ້ເພື່ອສະຫຼັບລົດລາງໄຟຟ້າສູງ ແລະປິດ. ມັນໃຊ້ transistors ພາຍໃນຫຼືພາຍນອກເພື່ອຈັດການກັບການຍົກຫນັກຢ່າງປອດໄພ. ຜູ້ຂັບຂີ່ໄດ້ແຍກສະຫມອງທີ່ລະອຽດອ່ອນຂອງລະບົບຂອງທ່ານຢ່າງມີປະສິດທິພາບຈາກຄວາມເປັນຈິງທີ່ຮຸນແຮງຂອງທໍ່ມໍເຕີ. ໂດຍການຮັກສາເສັ້ນທາງແຮງດັນສູງແຍກອອກຈາກເສັ້ນທາງຕາມເຫດຜົນ, ທ່ານຮັບປະກັນຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງລະບົບໃນໄລຍະຍາວ.

ການຈັດປະເພດການແກ້ໄຂ Motor Driver

ໂດຍລະດັບການເຊື່ອມໂຍງ

ວິສະວະກອນຕ້ອງເລືອກຢ່າງລະມັດລະວັງລະຫວ່າງຊິບທີ່ປະສົມປະສານຢ່າງເຕັມສ່ວນແລະສະຖາປັດຕະຍະກໍາພາຍນອກໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານ.

• ໄດເວີມໍເຕີປະສົມປະສານ: ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ປະກອບດ້ວຍ MOSFETs ພະລັງງານທີ່ຕິດຕັ້ງໂດຍກົງໃສ່ຊິລິໂຄນຕາຍ. ພວກເຂົາເຈົ້າສະເຫນີຮອຍຕີນທີ່ຫນາແຫນ້ນສູງ. ພວກມັນເໝາະສຳລັບແອັບພລິເຄຊັນທີ່ມີພະລັງງານໜ້ອຍຫາປານກາງ ເຊັ່ນ: ຫຸ່ນຍົນເດັສທັອບ ຫຼື ກ້ອງ gimbals. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, transistors ພາຍໃນຂອງພວກເຂົາຈໍາກັດຢ່າງຫນັກແຫນ້ນການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນສູງສຸດ.

• Gate Drivers (Pre-drivers): ICs ເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ໄດ້ປ່ຽນກະແສໄຟຟ້າແຮງດັນໂດຍກົງ. ແທນທີ່ຈະ, ພວກເຂົາຄວບຄຸມປະຕູຂອງ MOSFETs ພາຍນອກຂະຫນາດໃຫຍ່. ພວກເຂົາເຈົ້າແມ່ນຈໍາເປັນຢ່າງແທ້ຈິງສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາພະລັງງານສູງ. ໃນສະຖານະການທີ່ເຮັດວຽກຫນັກ, ຂອບເຂດຈໍາກັດຄວາມຮ້ອນປະສົມປະສານຈະຖືກເກີນທັນທີ. MOSFETs ພາຍນອກອະນຸຍາດໃຫ້ມີຄວາມຮ້ອນຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫນືອກວ່າ.

ໂດຍ Motor Topology

ໂຄງປະກອບການ winding ພາຍໃນຂອງ motor ຂອງທ່ານ dictates ທາງເລືອກຂອງຜູ້ຂັບຂີ່ຂອງທ່ານຢ່າງສົມບູນ. ທ່ານບໍ່ສາມາດປະສົມແລະຈັບຄູ່ topologies arbitrarily.

1. Brushed DC Drivers (H-Bridges): ຄົນຂັບເຫຼົ່ານີ້ສຸມໃສ່ການຄວບຄຸມສອງທິດທາງກົງໄປກົງມາ. ພວກມັນປ່ຽນຄູ່ເສັ້ນຂວາງຂອງ transistors ພາຍໃນການຕັ້ງຄ່າ H-bridge ເພື່ອປີ້ນການໄຫຼຂອງປະຈຸບັນ. ພວກເຂົາເຈົ້າແມ່ນງ່າຍດາຍທີ່ຈະປະຕິບັດແລະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີລະຫັດຫນ້ອຍທີ່ສຸດ overhead.

2. Stepper Motor Drivers: ໂມດູນເຫຼົ່ານີ້ສຸມໃສ່ຄວາມແມ່ນຍໍາທີ່ສຸດແລະການຈັດຕໍາແຫນ່ງທີ່ຊ້ໍາກັນ. ພວກມັນມີລັກສະນະຄວາມສາມາດຂອງ microstepping ຂັ້ນສູງແລະຕົວດັດສະນີພາຍໃນ. ພວກເຂົາເຈົ້າຄວບຄຸມປະຈຸບັນລົງໄປ milliampere ໄດ້. ການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຂົາຖືມຸມ shaft ສະເພາະຢ່າງປອດໄພ.

3. Brushless DC (BLDC) Drivers: ສະຖາປັດຕະຍະກໍາເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນຫຼາຍ. ພວກເຂົາເຈົ້າຄຸ້ມຄອງການຄວບຄຸມ 3 ໄລຍະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປ່ຽນແປງທາງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຊັດເຈນ. ເຂົາເຈົ້າອາດຈະໃຊ້ເຊັນເຊີຜົນກະທົບ Hall ຫຼືອີງໃສ່ລະບົບການຊອກຄົ້ນຫາ back-EMF ທີ່ສັບສົນ. ພວກເຂົາຕ້ອງການການປຸງແຕ່ງທີ່ສູງຂຶ້ນຫຼາຍແລະກົນໄກການກໍານົດເວລາການຂັບລົດປະຕູພິເສດ.

ເງື່ອນໄຂການປະເມີນຫຼັກສໍາລັບລາຍຊື່ຜູ້ຂາຍ

ແຮງດັນແລະຫົວໄຟຟ້າປະຈຸບັນ

ການເລືອກອົງປະກອບທີ່ຖືກຕ້ອງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ເບິ່ງຂ້າມຈຸດເດັ່ນຂອງການຕະຫຼາດຢູ່ໃນຫນ້າຫນຶ່ງຂອງເອກະສານຂໍ້ມູນ. ທ່ານຕ້ອງປະເມີນຢ່າງເຂັ້ມງວດຕໍ່ເນື່ອງຕໍ່ກັບການໃຫ້ຄະແນນສູງສຸດໃນປະຈຸບັນ. ຄວາມຜິດພາດທີ່ຮ້າຍກາດທົ່ວໄປແມ່ນການປັບຂະໜາດຂອງລະບົບໂດຍອ້າງອີງໃສ່ກະແສໄຟຟ້າທີ່ມີຊື່ເທົ່ານັ້ນ. ທ່ານຕ້ອງບັນຊີສໍາລັບກະແສໄຟຟ້າຢຸດ. ເມື່ອເຄື່ອງຈັກຕິດຂັດກັບສິ່ງກີດຂວາງ, ປະຈຸບັນຂອງມັນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເຖິງລະດັບສູງສຸດ. ຜູ້ຂັບຂີ່ຕ້ອງລອດຊີວິດຈາກເຫດການຊົ່ວຄາວທີ່ຮຸນແຮງເຫຼົ່ານີ້ໂດຍບໍ່ມີການລະລາຍ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໃຫ້ກວດເບິ່ງຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບລະດັບແຮງດັນຂອງການດໍາເນີນງານສູງສຸດ. ອົງປະກອບຕ້ອງການ headroom ພຽງພໍຂ້າງເທິງແຮງດັນການສະຫນອງນາມ. ຂອບພິເສດນີ້ຈັດການກັບການເໜັງຕີງຂອງການສະໜອງພະລັງງານ ແລະລະບົບເບກທີ່ເກີດໃໝ່ຢ່າງປອດໄພ.

ປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນ ($R_{DS(on)}$)

ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນກໍານົດຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງລະບົບໂດຍລວມ. ພາຣາມິເຕີທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດຢູ່ບ່ອນນີ້ແມ່ນ $R_{DS(on)}$, ຫຼື 'On-Resistance' ຂອງ MOSFETs ພາຍໃນ. ການຕໍ່ຕ້ານຕ່ໍາແມ່ນສໍາຄັນຢ່າງແທ້ຈິງ. ອີງຕາມກົດຫມາຍທໍາອິດຂອງ Joule ($I^2R$), ຂະຫນາດການສູນເສຍພະລັງງານກັບສີ່ຫລ່ຽມຂອງປະຈຸບັນ. transistor ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານສູງສ້າງຄວາມຮ້ອນຫຼາຍເກີນໄປໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານ. ການຫຼຸດ $R_{DS(on)}$ ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງຂີ້ເຫຍື້ອຄວາມຮ້ອນທີ່ເປັນອັນຕະລາຍນີ້. ມັນຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການຂອງທ່ານສໍາລັບເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນພາຍນອກທີ່ໃຫຍ່ຫຼາຍ. ຕົວຢ່າງ, ການຊຸກຍູ້ 3 Amps ຜ່ານ FET 0.5-ohm ສ້າງຄວາມຮ້ອນ 4.5 ວັດ. ການຊຸກຍູ້ກະແສໄຟຟ້າດຽວກັນຜ່ານ FET 0.05-ohm ທີ່ທັນສະໄຫມສ້າງພຽງແຕ່ 0.45 ວັດ. ສະເຫມີຈັດລໍາດັບຄວາມສໍາຄັນຂອງຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາ.

ຄວບຄຸມການໂຕ້ຕອບ

ພິຈາລະນາວິທີການຄວບຄຸມ microcontroller ຕົ້ນຕໍຂອງທ່ານຈະສົນທະນາກັບ IC ໄດເວີ.

pins ຮາດແວພື້ນຖານແມ່ນອີງໃສ່ PWM ງ່າຍດາຍແລະສັນຍານທິດທາງ. ພວກມັນງ່າຍທີ່ສຸດທີ່ຈະປະຕິບັດແຕ່ໃຫ້ຄໍາຄິດເຫັນກ່ຽວກັບການປະຕິບັດງານທີ່ບໍ່ມີ. ກົງກັນຂ້າມ, ການໂຕ້ຕອບ serial ເຊັ່ນ SPI ປົດລັອກການວິນິດໄສຂັ້ນສູງ. ພວກເຂົາເຈົ້າອະນຸຍາດໃຫ້ທ່ານສາມາດຂະຫນາດຂໍ້ຈໍາກັດໃນປະຈຸບັນແບບເຄື່ອນໄຫວໄດ້. ພວກເຂົາຍັງລາຍງານຄວາມຜິດສະເພາະກັບ MCU ໃນເວລາຈິງ, ຍົກລະດັບຄວາມສະຫລາດຂອງລະບົບ.

ຄຸນນະສົມບັດການປົກປ້ອງທີ່ສໍາຄັນແລະການປະຕິບັດຕາມ

ລະບົບການຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ຕ້ອງການຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ເຄັ່ງຄັດ. IC ຕ້ອງລົ້ມເຫລວຢ່າງປອດໄພໂດຍບໍ່ມີການທໍາລາຍມໍເຕີຫຼືກະດານເຫດຜົນຕົ້ນຕໍ. ເບິ່ງຢ່າງໃກ້ຊິດສຳລັບການປົກປ້ອງຮາດແວທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນຕົວເຫຼົ່ານີ້ໃນລະຫວ່າງໄລຍະການປະເມີນອົງປະກອບຂອງທ່ານ.

• ການປົກປ້ອງກະແສໄຟຟ້າເກີນ (OCP): ກົນໄກນີ້ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຟິວເອເລັກໂຕຣນິກ. ມັນຕິດຕາມກວດກາກະແສກະແສໄຟຟ້າຜ່ານຂັ້ນຕອນຜົນຜະລິດ. ມັນຈະຕັດກະແສໄຟຟ້າທັນທີຖ້າກະແສໄຟຟ້າເກີນຂີດຈຳກັດທີ່ກຳນົດໄວ້ລ່ວງໜ້າຍາກ. ມັນປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍຂອງຮາດແວທີ່ຮ້າຍກາດໃນລະຫວ່າງຮ້ານມໍເຕີຫຼືວົງຈອນສັ້ນກະທັນຫັນ.

• Thermal Shutdown (TSD): Silicon melts ຖ້າມັນຮ້ອນເກີນໄປ. ວົງຈອນ TSD ຕິດຕາມອຸນຫະພູມຂອງຈຸດຕາຍພາຍໃນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ມັນປິດການໃຊ້ງານໄດເວີຢ່າງສົມບູນເມື່ອອຸນຫະພູມເກີນຂອບເຂດທີ່ປອດໄພ. ອັນນີ້ປ້ອງກັນການລະລາຍຂອງຮາດແວຖາວອນ ແລະອະນຸຍາດໃຫ້ຊິບຟື້ນຕົວເມື່ອເຢັນລົງ.

• Undervoltage Lockout (UVLO): ໃນເວລາທີ່ການສະຫນອງພະລັງງານຕົ້ນຕໍ sag ພາຍໃຕ້ການໂຫຼດຫນັກ, transistors ພາຍໃນສາມາດເຂົ້າໄປໃນພາກພື້ນ linear ອັນຕະລາຍແລະໄຫມ້ເຖິງ. UVLO ປ້ອງກັນພຶດຕິກຳການປ່ຽນທີ່ຜິດພາດນີ້. ມັນປິດຊິບທັງໝົດຢ່າງປອດໄພເມື່ອແຮງດັນການສະໜອງຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າເກນການເຮັດວຽກທີ່ໝັ້ນຄົງ.

• ການປ້ອງກັນການຍິງຜ່ານ (ການນໍາຂ້າມຜ່ານ): ພາຍໃນຂົວ H ໃດໆກໍຕາມ, FETs ດ້ານສູງ ແລະດ້ານຕ່ຳຢູ່ໃນຂາດຽວກັນຈະຕ້ອງບໍ່ເປີດພ້ອມໆກັນ. ຖ້າພວກເຂົາເຮັດ, ພວກເຂົາຈະສ້າງໂດຍກົງ, ວົງຈອນສັ້ນຂະຫນາດໃຫຍ່ລົງສູ່ພື້ນດິນ. ການປ້ອງກັນການຍິງຜ່ານຈະແຊກ 'ເວລາຕາຍ' ໂດຍເຈດຕະນາລະຫວ່າງສະຖານະສະຫຼັບ. ນີ້ຮັບປະກັນວ່າໄພພິບັດວົງຈອນສັ້ນບໍ່ເຄີຍເກີດຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງການປ່ຽນທິດທາງຢ່າງໄວວາ.

ຄວາມສ່ຽງຂອງການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດແລະການພິຈາລະນາການສ້າງຕົວແບບ

PCB Layout ຄວາມເປັນຈິງ

A schematic flawless ບໍ່ໄດ້ຮັບປະກັນເປັນຕົວແບບທີ່ເຮັດວຽກ. ຮູບແບບ PCB ທາງດ້ານຮ່າງກາຍກໍານົດການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນໃນໂລກທີ່ແທ້ຈິງທັງຫມົດ. ICs driver-mount ເທິງພື້ນຜິວສ່ວນຫຼາຍແມ່ນອີງໃສ່ເກືອບຫມົດຢູ່ໃນຍົນ PCB ເປັນເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນຕົ້ນຕໍຂອງພວກເຂົາ. ພວກມັນມີແຜ່ນລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ເປີດເຜີຍຢູ່ໃຕ້ຊຸດ. ຖ້າແຜນຜັງຂອງທ່ານມີຮ່ອງຮອຍທອງແດງບາງໆ ຫຼືທາງຜ່ານຄວາມຮ້ອນບໍ່ພຽງພໍພາຍໃຕ້ແຜ່ນນີ້, ທ່ານຈະຍົກເລີກການປະເມີນຄວາມຮ້ອນຂອງແຜ່ນຂໍ້ມູນໃນທັນທີ. ຊິບຈະຮ້ອນເກີນໄປ ແລະກະຕຸ້ນ TSD ຕໍ່າກວ່າຂີດຈຳກັດປັດຈຸບັນສູງສຸດທີ່ໂຄສະນາໄວ້. ສະເຫມີໃຊ້ນ້ໍາກວ້າງ, ຄວາມຫນາຂອງທອງແດງ 2oz ຖ້າເປັນໄປໄດ້, ແລະທໍ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນເພື່ອຍ້າຍຄວາມຮ້ອນອອກຈາກຊິລິໂຄນ.

Decoupling ແລະຄວາມຈຸຫຼາຍ

ການປ່ຽນການໂຫຼດ inductive ຂະຫນາດໃຫຍ່ຢ່າງໄວວາຈະສ້າງສຽງໄຟຟ້າທີ່ຮຸນແຮງ. ທ່ານຕ້ອງວາງ capacitors ຂະຫນາດໃຫຍ່ຢູ່ໃກ້ກັບ pins ການສະຫນອງພະລັງງານຂອງຜູ້ຂັບຂີ່. capacitors ເຫຼົ່ານີ້ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນອ່າງເກັບນພະລັງງານໃນທ້ອງຖິ່ນທັນທີ. ພວກມັນຈັດການ transients ປ່ຽນຄວາມຖີ່ສູງ ແລະປ້ອງກັນການຫຼຸດແຮງດັນຂອງທ້ອງຖິ່ນທີ່ຮຸນແຮງ. ການບໍ່ສົນໃຈກົດລະບຽບການບັນຈຸປະລິມານທີ່ເຫມາະສົມເຮັດໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບໄພພິບັດ. ທ່ານຈະປະສົບກັບຜົນກະທົບຕໍ່ UVLO ທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ, ພຶດຕິກໍາຂອງມໍເຕີທີ່ຜິດພາດ, ແລະບັນຫາ EMI ອັນໃຫຍ່ຫຼວງ. ກົດລະບຽບທີ່ດີແມ່ນການນໍາໃຊ້ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ສໍາລັບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຫຼາຍແລະຕົວເກັບປະຈຸເຊລາມິກຂະຫນາດນ້ອຍເພື່ອກັ່ນຕອງສຽງລົບກວນຄວາມຖີ່ສູງ.

Legacy ທຽບກັບ IC ທີ່ທັນສະໄຫມ

ຫຼີກເວັ້ນການອອກແບບລະບົບໃຫມ່ກ່ຽວກັບອົງປະກອບທີ່ລ້າສະໄຫມເຊັ່ນ L293D ຫຼື L298N ທີ່ມີຊື່ສຽງ. ຊິບເກົ່າເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ aging bipolar junction transistors (BJTs). BJTs ທົນທຸກຈາກການຫຼຸດລົງແຮງດັນພາຍໃນຂະຫນາດໃຫຍ່. ພວກມັນປ່ຽນອັດຕາສ່ວນໃຫຍ່ຂອງພະລັງງານປ້ອນຂໍ້ມູນຂອງທ່ານໂດຍກົງເປັນຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ມີປະໂຫຍດ. ພວກເຂົາຕ້ອງການເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນອາລູມິນຽມຂະຫນາດໃຫຍ່, ຫນັກພຽງແຕ່ເພື່ອຈັດການກັບສອງສາມຮ້ອຍ milliamps. ໄດເວີ DMOS ຫຼື CMOS ທີ່ທັນສະໄຫມໃຊ້ MOSFETs ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ພວກມັນແລ່ນເຢັນຫຼາຍ, ຮັກສາປະສິດທິພາບພະລັງງານ, ແລະສົ່ງກະແສໄຟຟ້າສູງສຸດທີ່ສູງກວ່າໃນສ່ວນໜຶ່ງຂອງຮ່ອງຮອຍທາງກາຍະພາບ.

ສະຫຼຸບແລະຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປ

ການນໍາເອົາລະບົບການຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ມາສູ່ຕະຫຼາດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການເລືອກຮາດແວຢ່າງລະມັດລະວັງ, ມີຂໍ້ມູນ. ການເລືອກທີ່ເຂັ້ມແຂງ ໄດເວີມໍເຕີ ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຈັບຄູ່ກັບຈຸດສູງສຸດຂອງມໍເຕີໃນປະຈຸບັນແລະ topology ກັບຂອບເຂດຈໍາກັດຄວາມຮ້ອນຂອງຜູ້ຂັບຂີ່. ເຈົ້າຕ້ອງບໍ່ເຄີຍປະນີປະນອມກັບຄຸນສົມບັດປ້ອງກັນໃນຕົວ. ການໃຊ້ທາງລັດກ່ຽວກັບການຈັດການຄວາມຮ້ອນ ຫຼືການປົກປ້ອງວົງຈອນຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວໃນພາກສະຫນາມຢ່າງຫຼີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້.

• ກວດ​ສອບ​ຄວາມ​ຕ້ອງ​ການ​ໃນ​ປັດ​ຈຸ​ບັນ​ທີ່​ຍັງ​ຄົງ​ຄ້າງ​ຂອງ​ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​ຂອງ​ທ່ານ​ແລະ​ຈຸດ​ສູງ​ສຸດ​ຂອງ​ການ​ຢຸດ​ເຊົາ​ການ​ໄດ້​ຢ່າງ​ຖືກ​ຕ້ອງ​.

• ກໍານົດຄວາມມັກການຄວບຄຸມຕາມເຫດຜົນຂອງທ່ານໃນຕອນຕົ້ນຂອງການອອກແບບ (PWM ງ່າຍດາຍທຽບກັບ SPI ການວິນິດໄສທີ່ອຸດົມສົມບູນ).

• ຈັດລໍາດັບຄວາມສໍາຄັນຕໍ່າສຸດທີ່ເປັນໄປໄດ້ $R_{DS(on)}$ ເພື່ອເຮັດໃຫ້ການຈັດການຄວາມຮ້ອນຂອງທ່ານງ່າຍຂຶ້ນ ແລະຫຼຸດຂະໜາດ PCB.

• ປຽບທຽບແຜ່ນຂໍ້ມູນທີ່ທັນສະໄຫມຈາກຜູ້ຂາຍ semiconductor ຊັ້ນນໍາເພື່ອກວດສອບຄວາມລົ້ມເຫລວໃນຕົວເຊັ່ນ OCP ແລະ TSD.

FAQ

Q: ເປັນຫຍັງພວກເຮົາຕ້ອງການການສະຫນອງພະລັງງານເພີ່ມເຕີມສໍາລັບ motor driver?

A: ມໍເຕີແຕ້ມກະແສໄຟຟ້າແລະແຮງດັນສູງຫຼາຍກ່ວາກະດານຕາມເຫດຜົນສາມາດສະຫນອງໄດ້ຢ່າງປອດໄພ. ການສະຫນອງພະລັງງານແຍກຕ່າງຫາກແຍກອົງປະກອບຕາມເຫດຜົນທີ່ລະອຽດອ່ອນ. ມັນຮັບປະກັນວ່າແຮງດັນຂອງມໍເຕີຫຼຸດລົງຢ່າງກະທັນຫັນຫຼືສິ່ງລົບກວນໄຟຟ້າທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ຈະບໍ່ປັບຫຼືທໍາລາຍ microcontroller ທາງດ້ານຮ່າງກາຍ.

Q: ຄວາມແຕກຕ່າງກັນລະຫວ່າງໄດເວີມໍເຕີແລະຕົວຄວບຄຸມມໍເຕີແມ່ນຫຍັງ?

A: ໄດເວີແມ່ນ 'ກ້າມເນື້ອ' ຮັບຜິດຊອບສໍາລັບການສົ່ງພະລັງງານດິບແລະການສະຫຼັບແຮງດັນສູງ. ຕົວຄວບຄຸມແມ່ນ 'ສະໝອງ.' ຕົວຄວບຄຸມຈະສ້າງເຫດຜົນຂອງ PWM, ຈັດການ PID loops, ແລະປະມວນຜົນການຕິຊົມຕົວເຂົ້າລະຫັດ. ບາງ IC ທີ່ທັນສະໄຫມປະສົມປະສານທັງສອງຫນ້າທີ່ເຂົ້າໄປໃນຊິບດຽວ.

Q: ເປັນຫຍັງຄົນຂັບມໍເຕີຂອງຂ້ອຍຈຶ່ງຮ້ອນຫຼາຍໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານ?

A: ຄວາມຮ້ອນແມ່ນສ້າງຂຶ້ນໂດຍພື້ນຖານ $R_{DS(on)}$ ຂອງ transistors ພາຍໃນ ແລະການສູນເສຍການສະຫຼັບທີ່ເກີດມາ. ຖ້າອຸນຫະພູມເກີນຂອບເຂດທີ່ປອດໄພ, ທ່ານຕ້ອງການຄົນຂັບທີ່ມີລະດັບຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາ. ອີກທາງເລືອກ, ທ່ານຕ້ອງປັບປຸງການບັນເທົາຄວາມຮ້ອນຂອງ PCB ຫຼືຍົກລະດັບສະຖາປັດຕະຍະ ກຳ ປະຕູພາຍນອກ.