用于工业自动化的无刷直流电机有哪些（用于工业自动化的无刷直流电机是什么）

用于工业自动化的无刷直流电机

工业或工厂自动化是工业领域BLDC 电机增长最快的终端应用之一。随着工厂从更传统的有刷电机或步进电机转向BLDC 以获得更高的效率和性能，对三相栅极驱动器的需求不断增长。多个电机用于最终应用设计，例如工厂机器人和协作机器人。

NCD83591 是一款专为无刷直流（以下简称“BLDC”）电机应用而设计的60 V 三相栅极驱动器，集成了三个独立的半桥驱动器和一个感应放大器，以提供易于使用的栅极驱动器。该解决方案的小封装尺寸和栅极驱动架构提供了高功率密度和易用性，使其成为工业应用的理想选择。 NCD83591 的最大输入电压为60 V，为驱动额定电压通常在12 至42 V 之间的电机提供了充足的空间，使其适合大多数工业自动化应用。再加上工业客户重视的高功率密度和易用性，NCD83591 为这些应用提供了理想的解决方案。

功率密度

NCD83591 采用4 mm x 4 mm QFN-28 封装，包括一个集成的、完全可配置的电流检测放大器、一个低侧14 V 稳压器和一个高侧电荷泵。该产品是业界最小的60 V 三相栅极驱动器，集成了至少一个感应放大器。小封装尺寸和单个集成放大器为注重空间的应用提供了完美的BLDC 电机驱动解决方案。该产品使客户能够快速实施梯形换向来驱动电机，同时最大限度地减少外部元件数量，以实现较小的解决方案尺寸。与使用传统独立半桥驱动器IC 的分立解决方案相比，集成三相半桥驱动器显着减小了尺寸。

图1：NCD83591 IC

易于使用- 梯形电机控制

NCD83591 栅极驱动器使用单个集成放大器，非常适合梯形电机的换向控制。该方法是工业市场上最常见的BLDC 换向方法，是最佳扭矩和设计简单性之间的最佳平衡。虽然磁场定向控制(FOC) 和直接磁通控制(DFC) 换向方法在更复杂的电机控制应用中变得越来越流行，但从易用性角度来看，梯形换向仍然是12 至40 V BLDC 的标准工业市场。

易于使用的恒流栅极驱动

栅极驱动架构是使用NCD83591 三相栅极驱动器的另一个优势。该产品实现恒流栅极驱动而不是传统的恒压栅极驱动。恒流驱动器提供相同的开关网络（电机相绕组）开关时间，但节省了串联栅极电阻的成本，并且驱动电路更小。消除对串联栅极电阻的需求也有助于防止自导通。有关更多详细信息，请参见下面的图2。

然而，恒流栅极驱动最显着的优势是IC 能够感测其驱动的FET 的实际栅源(Vgs) 电压。栅极检测功能使NCD83591 在易用性方面脱颖而出，因为它具有死区时间优化和真正的跨导保护等优势。

死区时间通常被编程到MCU 中，以便在打开另一相FET 之前关闭一相FET。编程通常会留出额外的时间来确保不会发生交叉传导，因为时序会随着温度、电源和老化而变化。 NCD83591可以检测栅源电压，关闭FET，然后开启同相相反的FET。这样就无需在IC 处理时对MCU 进行死区编程，从而最大限度地减少脉宽调制(PWM) 期间的死区时间，而不会受到延迟的影响。该产品还可以检测为FET 供电的外部故障，并在不应启用FET 时通过禁用同一相中的相反FET 来做出相应反应。

图2：恒流与恒压栅极驱动

来源：Onsemi

审稿编辑：唐子红