A relé meghajtó autó motoros előnye
Vannak, akik azt kérdezik, hogy olyan sok módszer van, amellyel az autómotorok vezethetnek. Miért használják továbbra is a vezetéseket? Ez a cikk megmagyarázza ezt a problémát, és megérti a relék előnyeit.
A kisebb és okosabb integrált áramkörök (IC-k) egyre növekvő elfogadásával az autóipari elektromos rendszerekben eljött az idő, hogy elkezdjük megoldani a vakság problémáját: miért vagyunk még mindig a napfénytető modulban, az ablakszabályozóban, a teljesítményzárban, a hátsó hajtóműben? Vezérelje a motort egy relével a fedélzeten, a memóriában, a kompresszorban és a szivattyúban? Természetesen a relék használata olcsó és egyszerűen tervezhető, de funkciójuk a korszerű motoralkalmazások számára nehézkesnek tűnik, mivel korlátozott élettartamuk és nagy megoldásuk van. A csendes, kicsi és biztonságos megoldásokhoz a szilárdtest-IC-k a legjobb választás az autómotor-vezérlő alkalmazásokhoz.
Megoldás mérete
Hasonlítsuk össze a két megoldást, amint azt az 1. ábra mutatja: egy tipikus reléoldat és az azonos névleges feszültségű és áramú egyenértékű szilárdtest-oldat.
Motoráram mérés
Bármilyen típusú áramszabályozáshoz mind a relék, mind a szilárdtest-rendszerek szükségszerűen shunt-ellenállásokat igényelnek. A relé-megoldás külön diszkrét erősítő áramkört igényel az érzékelő ellenálláson mért feszültség növelésére. Ezután a megnövelt feszültséget egy mikrokontroller (MCU) analóg-digitális átalakítóhoz (ADC) továbbítjuk, hogy az MCU digitális logikája meghatározza, mikor kell kikapcsolni a motort, vagy korlátozni az áramot. Azonban a szilárdtest-motor-illesztőprogramok tipikusan integrálják az alacsony oldali áramú shunt-erősítőt, így az egyetlen szükséges diszkrét komponens egyetlen áramérzékelő ellenállás. A 2. ábra az integrált motorhajtás IC és a diszkrét árammérő áramkör topológiája közötti különbséget mutatja.
Interfész az MCU-hoz
Amikor a relék és a szilárdtest-megoldások egy MCU-hoz kapcsolódnak, a szilárdtest-IC-k jellemzően közvetlen kapcsolatot létesítenek az MCU általános célú bemeneti és kimeneti (GPIO) és analóg-digitális átalakító (ADC) csapjai között. Ezek az IC-k tipikusan rugalmasak ahhoz, hogy egy 1,8, 3,3 vagy 5V logikai szint feszültséget csatlakoztassanak egy földi, nagy impedanciájú legördülő ellenálláshoz. Relé-megoldásoknál hasonló áram-erősítésre van szükség a relében lévő mágnesszelepek vezérléséhez, hogy hasonló bemeneti szabályozást érjünk el. A 3. ábra mutatja a relé és a szilárdtest-meghajtót az MCU-hoz kapcsoló áramkör topológia különbségét.
Motor fordulatszáma
A motorfordulatszám görbe relével nagyon nem hatékony. A tervezők a relék használatával többfokozatú vezérlési rendszereket hozhatnak létre az elektromos ablakokhoz, emelőajtókhoz, napellenzőkhöz, tolóajtókhoz vagy szivattyúkhoz különböző méretű ellenállásokkal, amelyek sorba vannak elhelyezve a különböző sebességű motorokkal vagy többszörös tekercselő motorral. Mindkét megoldás több relét igényel, ha különböző sebességeket választanak, és több relé több táblaterületet és diszkrét alkatrészeket igényel.
A szilárd állapotú megoldással csak két impulzusszélesség-modulációs (PWM) jelet kell biztosítani az MCU-tól a TI motorvezérlőinek a motor sebességének szabályozásához. A DRV8702-Q1 és DRV8703-Q1 esetén a TI olyan fázis / engedélyezési módot biztosít, amelyben csak egy PWM jelet alkalmaznak az engedélyezőcsapra, míg egy egyszerű logikai magas vagy alacsony fázisú tű vezérli a motor irányát. A logikai szintű PWM jel közvetlenül a MOSFET kapukra alakul a megfelelő feszültséggel, hogy teljes mértékben növelje a magas oldali vagy az alacsony oldali MOSFET-et. Az ilyen típusú interfész segítségével gyorsan kialakíthatja a többsebességű szivattyúkat, az egyéni mozgásgörbéket a csúszó üvegablakokhoz, lágy zárt elektromos ablakokhoz, olcsó változó sebességű szélvédő törlőkhöz vagy bármilyen más egyszerű mozgásvezérlésű motoros alkalmazáshoz.
Példa
A kis lábnyomú napfénytető motormodul referencia-kialakítása egy szilárdtest motorvezérlő modul a tetőablak és az ablakemelő alkalmazások számára. A TI referenciaterv a DRV8703-Q1 kapu-illesztőprogramot használja, amely integrálja a jelenlegi shunt-erősítőt és két kétsoros csomagolású autóipari minőségű MOSFET-csomagot, hogy egy nagyon kis teljesítményfokozatú elrendezést hozzon létre egy tipikus relé megoldáshoz képest. A tervezés két TI DRV5013-Q1 reteszelő Hall érzékelőt is tartalmaz a motor helyzetének kódolására.
A TI szilárdtestmotoros meghajtóit használó motorvezérlő rendszer tervezése segít csökkenteni a PCB-megoldás méretét, így több motor vezérelhető ugyanabból a modulból. Motoros meghajtásaink és egyszerű vezérlési rendszereink nagyfokú integrációjának köszönhetően a tervezők gyorsan és egyszerűen újratervezhetik a legmodernebb csiszolt egyenáramú motorvezérlő áramköröket, amelyek jelenleg reléket használnak.
