直流48伏电机无刷（48v直流无刷电机控制器电路图）

德州仪器(TI) 推出了适用于48 V 大功率电机控制系统的0 级无刷直流(BLDC) 电机驱动器，例如轻度混合动力电动汽车(MHEV) 中的牵引逆变器和启动发电机。 TI 提供可实现功能安全并支持ASIL-D 系统级认证的电机驱动器。在TI 的媒体吹风会上，电机驱动事业部总经理兼发言人Kannan Soundarapandian 重点介绍了DRV3255-Q1 解决方案如何通过提供高栅极驱动电流和集成安全功能，帮助将电路板尺寸缩小多达20%。 30%。

在许多国家，汽车电气化已成为主流。至关重要的是，全球计划到2030 年将温室气体排放量比1990 年减少约40%，以实现能源效率目标。 Soundarapandian 表示：“让现有车辆制造达到排放目标的一种方法是将汽油或内燃机与48 伏电力系统配对。”

由于这是传动系统和牵引系统的一部分，因此另一件必要的事情就是安全性。在这个领域，功能安全几乎是理所当然的。因此，我们投放市场的任何一种硅产品都必须能够支持系统级别的ASIL-D认证。 ”

除了安全性之外，其他需要考虑的因素还有公差。如果您考虑暴露在振动和高温下的传动系统，它必须能够承受这些极端条件，并且必须坚固耐用，并且在所有外部环境中都不会出现故障。

48V电机驱动架构

全球减少温室气体(GHG) 排放的计划引发了汽车行业的发展，以提高新车动力系统的电气化程度。轻度混合动力电动汽车(MHEV) 使用48V 动力系统来帮助减少内燃机(ICE) 的温室气体排放。

在轻度混合动力系统中，连接到热机的是可逆交流发电机/起动机(BES)，它提供更多动力以减少燃料消耗和排放。配备轻度混合动力技术的汽车越来越受欢迎，因为它可以降低油耗和排放，特别是延长柴油发动机的使用寿命。

在大多数先进型号中，系统在48V 下运行，可提供高达30kW 的功率，并最大限度地减少电缆的散热；此外，电动发电机可以采用水冷方式。大多数其他车载系统的电压保持在12 伏。

48伏MHEV技术非常方便高效：当驾驶员以55至160公里/小时的速度将脚离开油门时，汽车可以在发动机完全关闭的情况下继续滑行长达40秒，进入所谓的浪涌模式。然而，在较低速度下，启动/停止阶段最早可在22 公里/小时时开始。牵引力管理系统使用来自导航系统和车载传感器的信息来决定何时最方便关闭发动机或恢复能量。

48V电机驱动系统设计成功的因素是大功率电机、安全性和小尺寸。优化大功率电机的驱动对于帮助减少温室气体排放非常重要。

安全性非常重要，因为48 V 电动机可提供10 kW 至30 kW 的功率，并在充当启动发电机时为电机提供启动辅助。小尺寸有利于实施，因为这些设备位于ICE 发动机舱内的有限空间内。

48 V 高功率电机驱动器有多种电源架构。 Soundarapandian 重点介绍了图1 和图2 中所示的总体架构。48 V 电池和DC/DC 降压调节器为电机驱动器供电。 12 V 电池支持基本的电机控制功能。

48 V 高功率电机驱动器驱动外部MOSFET 来转动电机。为了支持10 kW 至30 kW 的功率，这些外部MOSFET 必须支持200 A 至600 A 以上的电流。降低开关损耗以确保符合电磁兼容性(EMC) 法规至关重要。

图1：适用于高功率48V 电机驱动器的通用电源架构

DRV3255-Q1

48 V 电机驱动系统的一个重要问题是电机会产生不必要的功率，从而导致过压情况。 “图2 显示了电机驱动系统的典型48 V 大功率电机驱动框图。通过删除图3 中所示的虚线块，DRV3255-Q1 可实际应用于48 V 大功率电力系统。 ”

图3：简化的DRV3255-Q1 电机驱动器框图

TI 符合功能安全标准的DRV3255-Q1 使制造商能够设计电机驱动器系统，以帮助实现高达ASIL D 的MHEV 系统，提供高达30 kW 的功率并改善车辆上重型48V 电机驱动器系统的响应时间。

DRV3255-Q1 是业界首款48V 三相BLDC 电机驱动器，在高侧和低侧集成有源短路逻辑，无需外部晶体管和控制逻辑。通过将主动短路逻辑和动态故障响应相结合，新型电机驱动器可提供高达30 kW 的电机功率，同时减少48 V 电机驱动系统的电路板空间和物料成本。

有源短路逻辑有助于防止因过压而导致灾难性的系统故障。动态故障响应在过压情况下自动将电机驱动器切换到主动短路模式，保护车辆电机和电气元件免受过压应力并优化系统性能。

编辑：hfy