I driver per motori BLDC da 70 W di Texas Instruments riducono i tempi di progettazione con FOC senza codice e sensorless e controllo trapezoidale

Il controllo integrato in tempo reale consente agli ingegneri di avviare i motori elettrici BLDC in meno di 10 minuti rendendo i sistemi motore più silenziosi e fino al 70% più piccoli

Texas Instruments (TI) (Nasdaq: TXN) ha presentato oggi i primi driver per motori brushless in CC (BLDC) da 70 W del settore in grado di offrire un controllo trapezoidale senza codice, sensorless e FOC (field-oriented control). Questi dispositivi consentono agli ingegneri di mettere in moto un motore BLDC in meno di 10 minuti, riducendo quindi di mesi i tempi di progettazione a vantaggio degli ingegneri che progettano una gran varietà di sistemi industriali, come grandi e piccoli elettrodomestici e applicazioni mediche quali ventilatori e macchine per CPAP (ventilazione meccanica a pressione positiva continua). Con il controllo integrato in tempo reale e fino a 18 componenti discreti, inclusi i transistor di potenza metallo-ossido-semiconduttore a effetto di campo (MOSFET), questi dispositivi riducono anche i tempi di risposta del sistema riducendo l’ingombro su scheda fino al 70%: il tutto fornendo al tempo stesso le migliori prestazioni acustiche della loro categoria. Ulteriori informazioni.

«La necessità di un controllo motore in tempo reale si è fatta più fondamentale che mai, per via di tendenze di vasta portata come l’efficienza energetica e l’automazione, nonché per la crescente domanda di motori più silenziosi», ha detto Noman Akhtar, senior research analyst di Omdia. «Un numero crescente di sistemi industriali sta passando dai motori a induzione in CA ai motori BLDC, che sono più efficienti dal punto di vista energetico, pur richiedendo un hardware complesso e progetti software ottimizzati per offrire prestazioni elevate. Rispondere alle esigenze dei progettisti per una più rapida risposta del motore, accorciando al tempo stesso il ciclo di progettazione complessivo, costituirà un importante passo avanti per i sistemi industriali di prossima generazione».

Riduzione dei tempi di progettazione con controllo motore senza codice e sensorless

I driver per motori BLDC MCF8316A e MCT8316A sono dotati di un esclusivo set di algoritmi di controllo della commutazione che eliminano la necessità di sviluppare, mantenere e qualificare il software di controllo del motore, riducendo quindi di mesi i tempi di progettazione. Gli algoritmi, insieme ad un’integrazione di alto livello, consentono a questi driver per motori di gestire funzioni critiche come il rilevamento dei guasti del motore, implementando inoltre meccanismi di protezione per aumentare l’affidabilità del sistema. Poiché questi driver per motori integrano la tecnologia sensorless per determinare la posizione del rotore, eliminano la necessità di sensori Hall esterni, riducendo quindi i costi del sistema e aumentando l’affidabilità.

Inoltre, il driver per motore FOC sensorless MCF8316A estrae in modo intelligente i parametri del motore, consentendo ai progettisti di mettere rapidamente a punto un motore e offrendo prestazioni di sistema costanti, indipendentemente dalle variazioni di produzione del motore. Il driver per motore a controllo trapezoidale sensorless MCT8316A consente ai progettisti di mettere a punto un motore utilizzando solo cinque pin hardware, semplificando pertanto i sistemi ed eliminando la necessità di un’interfaccia per microcontroller.

Ulteriori informazioni sono disponibili nell’articolo tecnico «Tre modi per ridurre il tempo di ciclo nella progettazione con motori brushless in CC».

Le migliori prestazioni acustiche della categoria

I driver per motori BLDC MCF8316A e MCT8316A offrono funzionalità avanzate di controllo in tempo reale per aiutare gli ingegneri a ottenere prestazioni acustiche di livello leader del settore in applicazioni quali purificatori d’aria, frigoriferi, lavatrici e ventilatori. L’MCF8316A è dotato di una tecnica brevettata e precisa di compensazione automatica dei tempi morti che compensa la distorsione della corrente per consentire agli ingegneri di ottimizzare le prestazioni acustiche del motore. L’MCT8316A è dotato di tecniche di controllo trapezoidale variabile, che i progettisti possono utilizzare per ridurre il rumore del motore.

Il brief applicativo «Come ridurre il rumore nei motori con driver per motori BLDC senza codice e sensorless» contiene informazioni per scoprire come gli ingegneri possono utilizzare questi dispositivi per ottenere le migliori prestazioni acustiche nei progetti per elettrodomestici.

Maggiore velocità di risposta del sistema con controllo in tempo reale

Il driver per motori a controllo trapezoidale sensorless MCT8316A può raggiungere una velocità elettrica massima del motore di 3,5 kHz, superiore a quella di qualsiasi altro driver per motori sensorless senza codice. In questo modo si velocizza la risposta del sistema in applicazioni come i robot aspirapolvere, che richiedono un controllo del motore rapido e preciso.

L’MCT8316A e l’MCF8316A sono inoltre i primi nel settore a fornire un modo rapido e controllato per far decelerare attivamente un motore, consentendo agli ingegneri di arrestare un motore il 50% più rapidamente rispetto alle tradizionali tecniche di controllo del motore. Inoltre, questi dispositivi possono arrestare un motore senza restituire indiscriminatamente energia nel rail, proteggendo quindi il sistema da eventuali danni.

Riduzione dell’ingombro su scheda fino al 70%

L’MCF8316A e l’MCT8316A possono consentire ai progettisti di ridurre l’ingombro su scheda fino al 70% e di ridurre il costo totale del sistema motore. Questi dispositivi integrano tre driver del gate e sei MOSFET high-side e low-side con 50 mΩ di resistenza on-state (RDS(on)) ciascuno, rendendoli i primi driver per motori BLDC a consentire fino a 70 W di potenza con 8 A di corrente di picco per sistemi a 12 e 24 V. I driver per motori integrano inoltre componenti come un regolatore a basso dropout, un regolatore step-down CC/CC e amplificatori di rilevamento della corrente, eliminando fino a 18 circuiti integrati discreti.

Package, disponibilità e prezzi

Le versioni di pre-produzione di MCF8316A e MCT8316A sono disponibili esclusivamente su TI.com in un package quad flat no-lead da 40 pin e 5 mm x 7 mm. Il prezzo parte da US $ 1,75 per quantità da 1.000 pezzi. Su TI.com sono disponibili diverse opzioni per il pagamento e per la spedizione.

Guardate le demo dei dispositivi durante TI Live! Tech Exchange

TI presenterà l’MCF8316A e l’MCT8316A durante l’evento virtuale TI Live! Tech Exchange, il 27-29 settembre 2021. Nel corso dell’evento, gli esperti di TI tratteranno il controllo in tempo reale, il rilevamento visivo, le tendenze nel design automobilistico e nella gestione dell’alimentazione in una serie di presentazioni, tavole rotonde, sessioni tecniche e demo.

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