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電動(dòng)車自適應(yīng)無刷直流電機(jī)控制器中MOS管解決方案

已有 694 次閱讀2020-12-18 11:05 | MOS管

電動(dòng)車電機(jī)控制器

綠色環(huán)保的新能源是這個(gè)時(shí)代社會(huì)發(fā)展的主流要求，純電動(dòng)車也順應(yīng)時(shí)代發(fā)展取代混合動(dòng)力車成為了社會(huì)行業(yè)經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象。在電動(dòng)車的發(fā)展過程中，控制器、無刷直流電動(dòng)機(jī)、蓄電池一直都是制約著電動(dòng)車發(fā)展的重點(diǎn)因素�？刂破魇请妱�(dòng)車電氣系統(tǒng)的核心，其中最重要的就是無刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)。而無刷直流電動(dòng)機(jī)以其功耗低、換向可靠、體積小、重量輕、輸出扭矩大、調(diào)速性能佳等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制、醫(yī)療器械、家用電器、電動(dòng)車領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

因此，提高無刷直流電機(jī)和電機(jī)控制器的性能就成了優(yōu)化新能源電動(dòng)車的有效途徑。

2015年，Lin Cong設(shè)計(jì)出一種以DSP28335為主控制芯片的純電動(dòng)車用電機(jī)控制器硬件電路，采用模糊PI控制策略，整體電路包含功率驅(qū)動(dòng)電路、逆變電路、電流采樣電路、電源轉(zhuǎn)換電路等。相較于目前市面上其他的電機(jī)控制器，可以迅速達(dá)到無刷直流電機(jī)的給定轉(zhuǎn)速，且超調(diào)量較小，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

硬件電路總體設(shè)計(jì)

【控制器硬件組成】

電路器件參數(shù)

微處理器：TMS320F28335
無刷直流電機(jī)：48V/500W，I<18A
MOS管： Vds>120V，Id>54A
MOS驅(qū)動(dòng)芯片：IR2101
電源轉(zhuǎn)換芯片：LM317
DC-DC轉(zhuǎn)換芯片：LM2576
電流檢測芯片：ACS712ELCTR-30A

功率驅(qū)動(dòng)和逆變電路中MOS管的選擇

【A相驅(qū)動(dòng)和逆變電路】

由于無刷直流電機(jī)的額定電壓為48V，額定電流小于等于18A，MOS管為了避免配擊穿的風(fēng)險(xiǎn)，Vds需要大于電機(jī)電壓的2.5倍，Id需要大于電機(jī)電流的3倍：

MOSFET的耐壓Vds>120V
MOSFET的耐流Id>54A

原系統(tǒng)中選用的是IRFB4115場效應(yīng)管，也可以選用VBsemi微碧的VBM1151N，其Vds=150V，Id=100A，在本系統(tǒng)中可完美替代。

電動(dòng)車電機(jī)控制器中可選用的VBsemi MOS管型號(hào)：

①VBM1151N

②VBM1152N

③VBM1201N

④VBM1202N

⑤VBP1151N

【可選用的VBsemi微碧公司型號(hào)參數(shù)】

控制器其他電路圖

【電源轉(zhuǎn)換電路】

【12V轉(zhuǎn)3.3V電路】

【電流檢測電路】

【霍爾傳感器接口電路】

微碧半導(dǎo)體MOS管封裝及應(yīng)用

微碧半導(dǎo)體企業(yè)主要產(chǎn)品的封裝有：SOP-8 、TO-220（F）、TO-263、TO-247、TO-252、TO-251、SOT-23、SOT-223、SOT-89、QFN、AO3400、IRF540、IRF540N等系列封裝產(chǎn)線。

【微碧部分MOS管產(chǎn)品封裝】

廣泛應(yīng)用于3C數(shù)碼、安防設(shè)備、測量儀器、廣電教育、家用電器、軍工/航天、可穿戴設(shè)備、汽車電子、網(wǎng)絡(luò)通信、物聯(lián)網(wǎng)IoT、新能源、醫(yī)療電子、照明電子、智能家居、電腦主板顯卡、MID\UMPC 、GPS、藍(lán)牙耳機(jī)、PDVD、車載DVD、汽車音箱、液晶顯示器、移動(dòng)電源、手機(jī)電池（鋰電池保護(hù)板）、LED電源等產(chǎn)品。微碧半導(dǎo)體有限公司以飽滿的激情，拼搏務(wù)實(shí)的干勁，不斷創(chuàng)新進(jìn)取，致力于為客戶群體打造出一座高效、便捷、直通、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)橋梁。