电机驱动器中的集成电流感应
0 2022-01-18

许多刷式和步进电机应用必须对电流进行监控和调节。对于刷式电机,电流信息可用来确定负载条件的变化或用来限制启动和失速电流。对于步进电机,高级别的微步进需要调节每一步的电流。

图1是电流与时间的关系图,显示了刷式直流电机的启动曲线。在此例中,在电机达到小于1安培的稳态条件前,电流被限定为约2安培。如果没有电流调节,同样的电机峰值可以达到14安培以上。因此不仅需要过度设计的电源来支持这一瞬态,还需要对电机驱动器进行额定以可靠地处理峰值电流。

“”图1:直流电机电流与时间

传统上讲,可以在接地路径中使用外接分流电阻器来实现这种电流限制,并且要监控这些分流器上的电压降,并将其与内部或外部(具体取决于器件)提供的参考电压进行比较。由于满载电流通过这些分流器,所以电阻器必须是功率电阻器,且在尺寸几乎与集成电路本身一样大(尺寸为3.2mm x1.6mm)的情况下达到1206封装尺寸。图2比较了分流器和DRV8870DC电机驱动器的大小。图3显示了带集成电流感应的DRV8871。在DRV8871中,单个0402电阻器用于设置限流阈值。如图3所示,集成电流感应可以节省电路板和组件。

“”图2:带外接分流器的DRV8870
“”图3:带集成电流感应的DRV8871

与功率电阻器相比,低功率信号路径电阻器需要的电路板空间更小,且降低了物料成本(BOM)。此外,电阻器上无功率损耗,意味着在热预算压力很可能很大的设计中又消除了一个热源。

清晰了解了限流和集成电流感应的优点后,我们还可以通过IPROPI引脚在最新的刷式直流电机驱动器系列中添加监控功能。DRV8873是刷式电机驱动器系列的最新产品,可提供与流过电桥的电流成比例的模拟电流输出。该比例电流通过一个小型电阻器,可以使用外部微控制器监测与电流成比例的电压,以确定负载条件的变化并相应地采取措施。有了这种内部电流监控功能,便无需使用外部功率电阻器和诸如运算放大器那样的调节电路。

最后,由于步进电机传统上需要两个外部感应电阻器才能将电流反馈给驱动器,因此我们可以改进步进电机,使之更好地受益于集成电流感应的PCB尺寸和BOM优势。图4比较了传统驱动器PCB占用空间和从内部电流感应中受益的DRV8886AT。

“”图4:电路板布局减小

只有在PCB布局过程中才能实现的一个不太明显的好处,就是在选择具有集成感应功能的器件时,可以简化布局。因此,不再需要绕过大型外部分流组件进行布线,也不需要断开需要更大的轨迹来承载器件电流的功率、输出和GND布线。

总之,最新系列电机驱动器中的集成电流感应可移除BOM中价格昂贵的功率电阻器,减少电路板尺寸、组件数量,并简化PCB布线。

“”表1:备选器件表 

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 相关技术文库
  • 工业
  • 安防
  • 航空
  • CAN
  • 智能传感器汽车胎压监测系统应用

    1 TPMS系统的发展历史和趋势1.1 TPMS系统的发展历史国际市场,1997年,通用汽车公司开始使用间接式汽车胎压监测系统TPMS(Tire Pressur

    05-12
  • 热流传感器采集系统的设计

    热流又称热流密度,指单位时间内单位面积所传递的热量(矢量)。其表征就是转移的热量、传递的大小和方向,而热流传感器(热流计或热流量计)就是测量热流大小的元件。热流

    05-12
  • 工业以太网解决方案的优势和作用

    目前,世界各地的制造工厂都依赖以太网解决方案来满足工业应用对实时性能和耐用性的要求。与传统现场总线相比,以太网能提供更快的速率,能更好地处理大批量数据,最终还能

    05-11
  • 以太网和工业以太网之间有哪些不同?

    工业以太网系统需要比办公以太网更加稳定可靠。以太网,尤其是工业以太网近来已成为制造业的热门词汇。虽然类似,却各有特点,各有优势。本文将介绍以太网和工业以太网,并

    05-11
  • 工业4.0对电子行业有多重要?

    ThomasBrandADI公司目前工业的数字化转型正在全面展开。几乎每个人都在使用(工业)物联网、智能工厂或信息物理(生产)系统这样的流行语。在工业强国之一的

    05-11
  • 基于 USB 的低功耗商用热敏电阻系统实现方法

    温度传感器是电子行业中应用最广泛的传感器之一,应用范围包括校准、安全、暖通空调(HVAC) 等。尽管应用广泛,但是设计人员若要以最低的成本实现最高精度的性能,温

    05-11
  • 基于感应式数字水位传感器的智能变送器的设计

    由于所处地理位置和气候影响,我国是一个水旱灾害频繁的国家,尤其是洪涝灾害,长期影响经济的发展,并给国家和人民生命财产造成重大损失。为了提高洪水的有效预见期,及时

    05-11
  • 基于模糊控制算法应用的温控仪

       摘要:温度是科学技术中最基本的物理量之一,在工业生产和生活中,常常是表征对象和过程状态的重要参数,其控制具有非线性、时滞性和不确定性,用传统的控

    05-11
  • 在要求隔离SPI的应用中最大化性能和集成度

    作者:MarkCantrell和BikiranGoswami,ADI公司真实世界SPI部署SPI是一种非常有用且灵活的标准,但它的灵活性来源于它的简洁。四个单向

    05-10
  • 如何开始实施工业以太网

    几十年来,标准IEEE802.3以太网一直是工作站,网络交换机,调制解调器,路由器以及PC和Mac等消费类电子产品的固定设备。它早已黯然失色,成为诸如令牌环和令

    05-10
  • 储热电暖气的控制原理

      储热技术是指用电器在用低谷电时将低电价的电能转换成热能并储存起来,供用户全天候使用,以达到节省运行费用的技术。  近年来,全国很多城市都实行了平、谷分时电价

    05-10
  • 光电传感器运用到SMT生产系统

    随着中国的改革开放的进一步发展,中国已经成为全球电子产品的加工生产基地,中国市场对SMT设备的需求越来越大。由于经济开发力度等因素限制,我国SMT产业分布不均匀

    05-09
下载排行榜
更多
广告