درایورهای موتور BLDC توان بالا برای رباتیک، خودروهای برقی و اتوماسیون صنعتی

موتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک معمولاً سه سیم‌پیچ دارند که به هر یک از آنها سوئیچ‌های نیمه‌رسانا متصل است. روشن و خاموش کردن سوئیچ‌های نیمه‌رسانا به ترتیب صحیح، جریان را تغییر می‌دهد که باعث ایجاد میدان مغناطیسی دوار می‌شود و باعث چرخش موتور می‌شود.

موتور BLDC سه سیم و پنج سیم اثر هال دارد. هشت سیم باید مطابق با سیم کنترل‌کننده باشند. در غیر این صورت، موتور الکتریکی نمی‌تواند به طور عادی حرکت کند.

بسته به روش موقعیت‌یابی، کنترل‌کننده‌های موتور BLDC می‌توانند: حسگر (از حسگرهای اثر هال، انکودرها و سایر حسگرهای موقعیت استفاده می‌کنند)؛ بدون حسگر (نیروی الکتروموتور برگشتی را اندازه‌گیری می‌کنند).

درایورهای ارائه شده توسط این شرکت، عمدتاً برای موتورهای BLDC با ولتاژ های 12 تا 72  و توان بین50 وات تا 3 کیلو وات طراحی شده است. این درایورها با فناوری کنترل FOC یا SIX-STEP، دارای ویژگی‌هایی مانند گشتاور بالا، لرزش کم، نویز کم، کنترل حلقه بسته و حالت‌های کنترل سرعت غنی میباشند.

✔ کنترل بدون سنسور و بدون حسگر

✔ محدوده ولتاژ گسترده (12 ولت تا 72 ولت)

✔ محافظت در برابر اضافه جریان و حرارت

✔ طراحی جمع و جور و بدون فن

 

  • Datasheet (PDF)

User Manual

موتورهای BLDC به دلیل بازدهی بالاتر، عملکرد بی‌صدا‌تر و قابلیت اطمینان بیشتر، به سرعت در حال جایگزینی موتورهای جاروبک‌دار سنتی هستند. با سال‌ها تخصص در فناوری درایو موتورها، ما درایور موتور BLDC با عملکرد بالا، کنترل دقیق و قیمت مقرون‌به‌صرفه را ارائه می‌دهیم. محصولات یکپارچه درایور موتور BLDC ما که LDO، پیش‌رانه (Pre-driver) و سایر اجزای ضروری را ترکیب می‌کنند، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که ابعاد سیستم را به حداقل برسانند ( ایده‌آل برای کاربردهای با محدودیت فضایی). این محصولات همچنین دارای ویژگی‌های حفاظتی حیاتی مانند حفاظت اضافه‌ولتاژ (OVP)، حفاظت اضافه‌جریان (OCP)، حفاظت اضافه‌دما (OTP) و بازیابی خودکار هستند تا ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم را تضمین کنند.

مجموعه کنترل یکپارچه ما زمان طراحی را با ارائه درایورهای موتور BLDC بدون حسگر (Sensorless)، مقیاس‌پذیر و بدون نیاز به کدنویسی (Code-free) تسریع می‌بخشد؛ راه‌حل‌هایی که برای بهینه‌سازی بازدهی سیستم، کاهش نویز صوتی و حداقل‌سازی ابعاد راه‌حل طراحی شده‌اند. توسعه‌دهندگان می‌توانند با استفاده از پلتفرم پیشرفته کنترل موتور ما، فایل‌های پارامتر کنترل موتور را تنها با یک کلیک تولید کنند و بهره‌وری توسعه محصول را به میزان چشمگیری افزایش دهند.

با مجموعه درایور موتور BLDC ما، بهره‌وری حداکثری موتورهای BLDC سه‌فاز را محقق سازید. محصولات ما با بهره‌مندی از درایو گیت هوشمند (Smart Gate Drive)، کنترل یکپارچه موتور، ترانزیستورهای قدرت مجتمع (Integrated FETs) و بسته‌های طراحی ایمنی عملکردی (Functional Safety Design Packages)، طراحی‌ها را در کاربردهای صنعتی، الکترونیک شخصی و خودرویی ارتقاء می‌دهند و کارایی استثنایی و تنوع پذیری فوق‌العاده ارائه می‌کنند.

الف) بخش‌های سخت‌افزاری:

مدار پل H (سه فاز)

6 ترانزیستور قدرت (معمولاً MOSFET یا  IGBT)

آرایش: 3 پل موازی برای فازهای U, V, W

مدار کنترلر:

میکروکنترلر(ARM Cortex-M STM32)

آی‌سی‌های تخصصی (مثل DRV8301)

سنسورهای موقعیت:

سنسورهای اثر هال (Hall Sensors)

انکودرهای نوری (برای دقت بالا)

روش‌های سنسورلس (Sensorless)

سیستم خنک‌کننده:

هیت‌سینک آلومینیومی

فن‌های خنک‌کننده (برای توان‌های بالا)

طراحی PCB با لایه مس ضخیم

ب) بخش‌های نرم‌افزاری:

الگوریتم‌های کنترل:

کنترل شش‌گام (Six-step Commutation)

کنترل برداری (FOC – Field Oriented Control)

کنترل مستقیم گشتاور (DTC)

 

پارامتر

محدوده معمول

اهمیت

ولتاژ ورودی

12-48V DC

تطابق با منبع تغذیه

جریان پیوسته

5-50A

تعیین کننده توان خروجی

فرکانس PWM

10-50 kHz

کاهش نویز صوتی

راندمان

85-98%

کاهش تلفات حرارتی

دمای کاری

-40°C تا +85°C

پایداری در شرایط مختلف

    1. درایورهای صنعتی:
      • ولتاژ بالا (تا 400V)
      • قابلیت اتصال به PLC
      • استانداردهای IP65/IP67
    2. درایورهای رباتیک:
      • اندازه فشرده
      • ارتباط CAN Bus
      • پاسخ‌دهی سریع (زمان نمونه‌برداری <1ms)
    3. درایورهای خودرویی:
      • مقاوم در برابر لرزش
      • محدوده ولتاژ گسترده (9-60V)
      • قابلیت بازیابی انرژی (Regenerative Braking)
    • کاهش مصرف انرژی: تا 30% نسبت به موتورهای DC معمولی
    • طول عمر بالاتر: >10,000 ساعت کار مداوم
    • کنترل دقیق: دقت سرعت ±1% با انکودر
    • قابلیت‌های هوشمند:
      • تشخیص خطا (اضافه بار، اتصال کوتاه)
      • ارتباط بی‌سیم (بلوتوث، WiFi)
    1. مشخصات موتور:
      • ولتاژ نامی
      • جریان استارت و کار دائم
      • ثابت گشتاور (Kt)
    2. نیازهای کنترل:
    1. شرایط محیطی:
      • دمای عملیاتی
      • درجه حفاظت (IP Rating)
      • محدودیت‌های ابعادی
  • سیستم‌های حرکتی صنعتی: نوار نقاله، CNC
  • خودروهای الکتریکی: پمپ‌ها، فن‌ها، سیستم‌های فرمان
  • هوشمندسازی خانه: آسانسورها، درب‌های اتوماتیک
  • پزشکی: پمپ‌های تزریق، تجهیزات تصویربرداری

الف) توضیحات فنی درایور:

مکانیزم کنترل برداری (FOC):
پیشرفته‌ترین تکنیک کنترل موتورهای براشلس با تفکیک مولفه‌های گشتاور و فلوکس:

  • کاهش نویز آکوستیکی تا 40%
  • راندمان 95% حتی در سرعت‌های پایین
  • پاسخگویی دینامیکی فوق‌العاده

 (کنترل فلوکس)   

ب) جدول انتخاب درایور:

پارامتر

مقادیر پیشنهادی

نکات فنی

ولتاژ ورودی

1.25-1.5 × ولتاژ موتور

حاشیه ایمنی برای EMF برگشتی

جریان پیوسته

2 × جریان نامی موتور

تحمل جریان راه‌اندازی

فرکانس سوئیچینگ

15-20kHz

توازن بین نویز و تلفات

ج) راهنمای عیب‌یابی:

مشکل: گرمایش بیش‌ازحد درایور

  • دلایل احتمالی:
    1. ناکافی بودن سطح خنک‌کننده
    2. تطابق نداشتن جریان درایور و موتور
    3. تنظیمات نادرست PWM
  • راه‌حل‌ها:
    • محاسبه تلفات توان: P_loss = I² × Rds(on) + (E_sw × f_sw)
    • استفاده از هیت‌سینک با مقاومت حرارتی <1.5°C/W
    • کاهش فرکانس سوئیچینگ تا 10kHz