04 ຂັບເຄື່ອນພະລັງງານ: ຂົວ MOS 3 ເຟດກຳນົດຄວາມສາມາດໃນການແຮງບິດຜົນຜະລິດຂອງຂໍ້ຕໍ່

ຮູບທີ 5: ສາຍໄຟມໍເຕີສາມເຟສແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບພາກສ່ວນພະລັງງານ MOS ຢູ່ໃຈກາງ, ໂດຍມີຕົວຕ້ານທານການເກັບຕົວຢ່າງ, ຕົວຂັບ ແລະ ອົງປະກອບຕົວກອງທີ່ຈັດລຽງຢູ່ອ້ອມຮອບມັນ.

 

ຕົວຂັບຮ່ວມນີ້ຖືກອອກແບບມາສຳລັບມໍເຕີແບບບໍ່ມີແປງສາມເຟດ. ການຄວບຄຸມປະສິດທິພາບສູງຂອງມໍເຕີ BLDC ສາມເຟດ ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຕ້ອງການເຄິ່ງບຣິດສາມອັນ, ເຊິ່ງປະກອບເປັນອິນເວີເຕີສາມເຟດທີ່ມີ MOSFETs ພະລັງງານຢ່າງໜ້ອຍຫົກຕົວ. ອຸປະກອນ MOS ຂະໜາດໃຫຍ່ຫຼາຍອັນສາມາດສາມາດພົບເຫັນຢູ່ເທິງ PCBA ອ້ອມຮອບຈຸດເຊື່ອມຜົນຜະລິດສາມເຟດ, ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບສະຖາປັດຕະຍະກຳນີ້.

 

ເຫດຜົນການເຮັດວຽກຂອງຂົວສາມເຟສສາມາດງ່າຍດາຍໄດ້ດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

ແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງແບັດເຕີຣີ ຫຼື ລົດເມຖືກປ້ອນເຂົ້າຜ່ານ P+ ແລະ P-; ການສະຫຼັບຄວາມໄວສູງຂອງເຄິ່ງຂົວ MOS ປ່ຽນແຮງດັນໄຟຟ້າ DC ເປັນກະແສໄຟຟ້າສາມເຟດ;

ກະແສໄຟຟ້າສາມເຟສໄຫຼເຂົ້າໄປໃນຂົດລວດມໍເຕີເພື່ອສ້າງສະໜາມແມ່ເຫຼັກໝູນວຽນ; ຕົວຄວບຄຸມຈະປັບຮອບວຽນໜ້າທີ່ PWM ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໂດຍອີງໃສ່ຕຳແໜ່ງຂອງຕົວເຂົ້າລະຫັດ ແລະ ການຕອບສະໜອງຕໍ່ກະແສໄຟຟ້າ;

ໃນທີ່ສຸດກໍ່ເຮັດໃຫ້ຂໍ້ຕໍ່ສາມາດສົ່ງແຮງບິດ, ຄວາມໄວ ຫຼື ຕຳແໜ່ງເປົ້າໝາຍໄດ້.

ການອອກແບບທີ່ບໍ່ດີຂອງພາກສ່ວນນີ້ຈະນໍາໄປສູ່ບັນຫາທົ່ວໄປຫຼາຍຢ່າງຄື: ຄວາມຮ້ອນ MOS ຫຼາຍເກີນໄປ, ການສັ່ນສະເທືອນຄວາມໄວຕໍ່າ, ແຮງບິດຮຸນແຮງ, ການກະຕຸ້ນການປ້ອງກັນກະແສເກີນທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ, ແລະ ການລົບກວນ EMI ທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຕົວເຂົ້າລະຫັດ ຫຼື ວົງຈອນການສື່ສານ. ດ້ວຍເຫດຜົນນີ້, ການອອກແບບແຜງພະລັງງານສໍາລັບຂໍ້ຕໍ່ຫຸ່ນຍົນຈຶ່ງມີຄວາມທ້າທາຍຫຼາຍກ່ວາແຜງຂັບມໍເຕີຂະໜາດນ້ອຍທໍາມະດາ.

 

ຮູບທີ 6: ຕົວຄວບຄຸມແຮງດັນໄຟຟ້າ TLV767 ສາມາດເຫັນໄດ້ຢູ່ເທິງກະດານ, ຄຽງຄູ່ກັບຕົວນຳໄຟຟ້າ, ຕົວເກັບປະຈຸ ແລະ ອົງປະກອບພະລັງງານແຮງດັນຕ່ຳຫຼາຍໆອັນ.

ຕົ້ນໄມ້ການສະໜອງພະລັງງານກໍ່ຄຸ້ມຄ່າທີ່ຈະວິເຄາະ. ຕົວຄວບຄຸມ LDO ເຊັ່ນ TLV767 ແລະຕົວນຳໄຟຟ້າທີ່ມີເຄື່ອງໝາຍ "100" ສາມາດເບິ່ງເຫັນໄດ້ຢູ່ເທິງ PCB. ພິຈາລະນາສະຖານະການການນຳໃຊ້ຂອງຂໍ້ຕໍ່ທີ່ມີລະດັບ 48V, ສາມາດອະນຸມານໄດ້ວ່າລະບົບແຮງດັນຕ່ຳບໍ່น่าຈະຖືກຫຼຸດລົງໂດຍກົງຈາກແຮງດັນສູງຜ່ານ LDOs ເທົ່ານັ້ນ. ແທນທີ່ຈະ, ສະຖາປັດຕະຍະກຳການສະໜອງພະລັງງານທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນໄດ້ຮັບຮອງເອົາ:

ລົດເມແຮງດັນສູງ → ການປ່ຽນລະດັບການສະຫຼັບ → ລາງແຮງດັນຕ່ຳ (5V / 3.3V, ແລະອື່ນໆ) → ການຄວບຄຸມ LDO ຮອງ / ການກັ່ນຕອງສຽງລົບກວນໃນທ້ອງຖິ່ນ

ສະຖາປັດຕະຍະກຳພະລັງງານນີ້ມີເຫດຜົນຫຼາຍກວ່າ. MCU, ຕົວເຂົ້າລະຫັດ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍການເກັບຕົວຢ່າງ ແລະ ເຄື່ອງຮັບສົ່ງຂໍ້ມູນສື່ສານຕ້ອງການພະລັງງານແຮງດັນຕ່ຳທີ່ສະອາດ ແລະ ໝັ້ນຄົງ, ໃນຂະນະທີ່ສະວິດ MOS ແລະ ສາຍເຟສມໍເຕີສ້າງສຽງລົບກວນທີ່ຮຸນແຮງ. ຖ້າແຫຼ່ງຈ່າຍພະລັງງານແຮງດັນຕ່ຳຂາດປະສິດທິພາບຕ້ານການແຊກແຊງທີ່ພຽງພໍ, ຂໍ້ບົກຜ່ອງທຳອິດທີ່ເກີດຂຶ້ນມັກຈະບໍ່ແມ່ນຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງມໍເຕີ, ແຕ່ເປັນການໂດດມຸມກະທັນຫັນ, ການຕົກຕໍ່າຂອງການສື່ສານ ຫຼື ການອ່ານກະແສໄຟຟ້າເກັບຕົວຢ່າງທີ່ລອຍໄປ.

05 ການຮັບຮູ້ກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ອຸນຫະພູມ: ຂໍ້ຕໍ່ຂອງຫຸ່ນຍົນຕ້ອງຕິດຕາມແຮງບິດຜົນຜະລິດໃນເວລາຈິງ

 

ຮູບທີ 7: ຕົວຕ້ານທານຮັບຮູ້ຄ່າຕ່ຳ R001 ຫຼາຍຕົວຕັ້ງຢູ່ທາງລຸ່ມພາກສ່ວນພະລັງງານສາມເຟສ.

ອົງປະກອບ R001 ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນກະດານນີ້, ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນຂອງຕົວຕ້ານທານຮັບຮູ້ຄ່າຕ່ຳລະດັບມິນລິໂອມ (ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນ 1 mΩ) ທີ່ໃຊ້ເພື່ອວັດແທກກະແສໄຟຟ້າຂອງມໍເຕີ ຫຼື ກະແສໄຟຟ້າຂອງບັສ. ການກວດຈັບກະແສໄຟຟ້າປະກອບເປັນຫຼັກຂອງການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດສຳລັບຂໍ້ຕໍ່ຂອງຫຸ່ນຍົນ, ຍ້ອນວ່າແຮງບິດຜົນຜະລິດຂອງມໍເຕີ BLDC ມີຄວາມສຳພັນຢ່າງແໜ້ນແຟ້ນກັບກະແສໄຟຟ້າຂອງເຟດຂອງມັນ.

ເວົ້າອີກຢ່າງໜຶ່ງ, ຕົວຄວບຄຸມບໍ່ໄດ້ "ຄາດເດົາ" ຜົນຜະລິດແຮງບິດຂອງຂໍ້ຕໍ່; ແທນທີ່ຈະ, ມັນຄິດໄລ່ກະແສໄຟຟ້າໂດຍການວັດແທກແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ຫຼຸດລົງເລັກນ້ອຍໃນທົ່ວຕົວຕ້ານທານຄວາມຮູ້ສຶກ:

ແຮງດັນຫຼຸດລົງໃນທົ່ວຕົວຕ້ານທານຮັບຮູ້ → ການຂະຫຍາຍ ແລະ ການກັ່ນຕອງ → ການເກັບຕົວຢ່າງ ADC → ການຄິດໄລ່ກະແສໄຟຟ້າ → ການຄວບຄຸມແຮງບິດ FOC

ຄວາມແມ່ນຍຳຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ສັນຍານນີ້ມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່:

ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄວບຄຸມແຮງບິດ: ຖ້າການປະເມີນກະແສໄຟຟ້າບໍ່ຖືກຕ້ອງ, ຜົນຜະລິດແຮງບິດຈະບໍ່ຖືກຕ້ອງ.

ຄວາມລຽບງ່າຍຂອງຄວາມໄວຕ່ຳ: ສຽງລົບກວນຈາກການເກັບຕົວຢ່າງສູງມັກຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການສັ່ນສະເທືອນໃນຄວາມໄວຕ່ຳ.

ການປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າເກີນ: ການຕອບສະໜອງຊ້າອາດຈະເຮັດໃຫ້ MOSFETs ໝົດໄປ, ໃນຂະນະທີ່ການຕັ້ງຄ່າທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວເກີນໄປຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຕົວກະຕຸ້ນການປ້ອງກັນທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ.

ຍຸດທະສາດການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ: ກະແສໄຟຟ້າສູງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງນຳໄປສູ່ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອຸນຫະພູມພ້ອມໆກັນໃນຂົດລວດມໍເຕີ, MOSFETs ແລະ ຕົວຕ້ານທານຮັບຮູ້ກະແສໄຟຟ້າ.

ຈາກມຸມມອງຂອງຮູບແບບ, ການວາງຕົວຕ້ານທານກະແສໄຟຟ້າໃກ້ກັບ MOSFETs ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ເຟສຈະເຮັດໃຫ້ວົງຈອນກະແສໄຟຟ້າສູງສັ້ນລົງ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມໜ่วงเหนี่ยวนำແບບກາຝາກ ແລະ ຄວາມຜິດພາດໃນການເກັບຕົວຢ່າງ. ຕົວຕ້ານທານ ແລະ ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຂະໜາດນ້ອຍຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍຖືກຈັດລຽງຢູ່ໃກ້ໆກັບແຕ່ລະເຟສ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວແມ່ນໃຊ້ສຳລັບການເຮັດໃຫ້ປະຕູຫຼຸດລົງ, ການກັ່ນຕອງການເກັບຕົວຢ່າງ, ການສະຖຽນລະພາບຂອງໄດຣເວີ ແລະ ການແຍກຕົວອອກໃນທ້ອງຖິ່ນ.

ການກວດຈັບອຸນຫະພູມກໍ່ເປັນສິ່ງທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ເຊັ່ນກັນ. ປ້າຍ NTC ຂອງມໍເຕີຊີ້ບອກເຖິງເທີມິສເຕີທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ພາຍໃນມໍເຕີ ຫຼື ຢູ່ຕິດກັບຂົດລວດ. ສຳລັບຂໍ້ຕໍ່ຂອງຫຸ່ນຍົນຮູບຮ່າງຄ້າຍຄືມະນຸດ, ການເຮັດວຽກແຮງບິດສູງດ້ວຍຄວາມໄວຕ່ຳ, ການຖືຄົງທີ່ເປັນເວລາດົນ, ແລະ ຜົນກະທົບຊົ່ວຄາວໃນລະຫວ່າງການຢືນ ຫຼື ການນັ່ງຍອງໆ ລ້ວນແຕ່ເຮັດໃຫ້ເກີດອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. NTC ຊ່ວຍໃຫ້ຕົວຄວບຄຸມສາມາດປະຕິບັດໜ້າທີ່ທີ່ອີງໃສ່ອຸນຫະພູມຫຼັກສາມຢ່າງຄື:

ການຈຳກັດກະແສໄຟຟ້າ: ຫຼຸດກະແສໄຟຟ້າຜົນຜະລິດສູງສຸດເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ; ການຫຼຸດລະດັບ: ຈຳກັດແຮງບິດສູງສຸດພາຍໃຕ້ການໂຫຼດໜັກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ;

ປິດລະບົບປ້ອງກັນ: ເຂົ້າສູ່ໂໝດຄວາມຜິດພາດເມື່ອອຸນຫະພູມເກີນເກນຄວາມປອດໄພ.

ນີ້ຍັງເປັນຄວາມສາມາດພື້ນຖານທີ່ຂໍ້ຕໍ່ຫຸ່ນຍົນມືອາຊີບຕ້ອງມີ. ຖ້າບໍ່ມີການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແບບວົງຈອນປິດ, ຂໍ້ຕໍ່ຈະບໍ່ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງໜ້າເຊື່ອຖືເປັນເວລາດົນເຖິງວ່າຈະມີແຮງບິດສູງສຸດກໍຕາມ.

ການກວດຈັບຕຳແໜ່ງ 06: ຕົວເຂົ້າລະຫັດແມ່ເຫຼັກຄູ່ ແລະ ເກຍປ່ຽນມຸມໝຸນດຽວໄປເປັນການອ່ານຕຳແໜ່ງຫຼາຍໝຸນ

ຫຼັງຈາກຖອດ PCBA ອອກແລ້ວ, ສາມາດເຫັນຊຸດໂຄງສ້າງເກຍຂະໜາດນ້ອຍຢູ່ດ້ານຫຼັງ. ສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ແມ່ນເກຍຫຼຸດຜ່ອນຫຼັກ, ແຕ່ເປັນກົນໄກຊ່ວຍທີ່ຖືກອອກແບບມາສຳລັບການກວດຈັບມຸມ.

 

ຮູບທີ 8: ເກຍ ແລະ ພື້ນທີ່ຕົວເຂົ້າລະຫັດແມ່ເຫຼັກຢູ່ດ້ານຫຼັງຂອງກະດານຄວບຄຸມ

 

ຮູບທີ 9: ການໝຸນຂອງເພົາກາງເຮັດໃຫ້ເກຍ pinion ສອງອັນທີ່ຢູ່ຕິດກັນໝຸນພ້ອມກັນ.

ໂຄງສ້າງ, ການໝຸນຂອງເພົາກາງຈະຂັບເຄື່ອນເກຍນ້ອຍສອງອັນ. ອົງປະກອບແມ່ເຫຼັກຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃຈກາງຂອງເກຍນ້ອຍແຕ່ລະອັນ, ໂດຍມີ ICs ຕົວເຂົ້າລະຫັດແມ່ເຫຼັກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນຕຳແໜ່ງທີ່ກົງກັນຢູ່ດ້ານຫຼັງຂອງ PCBA. ຕົວເຂົ້າລະຫັດແມ່ເຫຼັກວັດແທກການປ່ຽນແປງມຸມຂອງສະໜາມແມ່ເຫຼັກ, ເຮັດໃຫ້ບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ແຜ່ນຕາຂ່າຍແສງ. ພວກມັນທົນທານຕໍ່ການປົນເປື້ອນນ້ຳມັນ ແລະ ຝຸ່ນເລັກນ້ອຍ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເໝາະສົມກວ່າສຳລັບຂໍ້ຕໍ່ຫຸ່ນຍົນທີ່ປິດລ້ອມຢ່າງຄົບຖ້ວນ.

 

ຮູບທີ 10: ໂຄງສ້າງເກຍຄູ່ ແລະ ໂຄງສ້າງຕົວເຂົ້າລະຫັດຄູ່ຊ່ວຍປັບປຸງຄວາມລະອຽດຂອງມຸມ ແລະ ເຮັດໃຫ້ສາມາດກວດຈັບຕຳແໜ່ງໄດ້ຫຼາຍຮອບ.

ສິ່ງທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດຢູ່ທີ່ນີ້ແມ່ນການຕັ້ງຄ່າ "ເກຍຄູ່ + ຕົວເຂົ້າລະຫັດແມ່ເຫຼັກຄູ່". ຄຸນຄ່າຂອງມັນໄປໄກກວ່າການເພີ່ມເຊັນເຊີທີສອງເພື່ອຄວາມແມ່ນຍຳທີ່ສູງຂຶ້ນ; ສ່ວນຫຼາຍແລ້ວມັນຖືກອອກແບບມາເພື່ອຮັບຮູ້ໂຄງການເຂົ້າລະຫັດຕຳແໜ່ງຢ່າງແທ້ຈິງຫຼາຍຮອບ:

ຕົວເຂົ້າລະຫັດແມ່ເຫຼັກດຽວວັດແທກມຸມໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງພາຍໃນ 0–360°;

ແຕ່ຂໍ້ຕໍ່ອາດຈະໝຸນຫຼາຍຮອບ, ແລະຕົວເຂົ້າລະຫັດຮອບດຽວບໍ່ສາມາດກຳນົດຈຳນວນຮອບໄດ້ດ້ວຍຕົວມັນເອງ;

ຖ້າເກຍສອງອັນມີຈຳນວນແຂ້ວ ຫຼື ອັດຕາສ່ວນເກຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ພວກມັນຈະສ້າງສະຫະສຳພັນຄ້າຍຄືກັບເວີເນຍ;

ໂດຍການລວມການອ່ານມຸມສອງອັນເຂົ້າກັນ, ຕົວຄວບຄຸມຈະຄິດໄລ່ຕຳແໜ່ງຢ່າງແທ້ຈິງໃນໄລຍະທີ່ກວ້າງຂວາງກວ່າ.

ໂຄງສ້າງນີ້ໃຫ້ຄຸນຄ່າອັນຍິ່ງໃຫຍ່ແກ່ຫຸ່ນຍົນຮູບຮ່າງຄ້າຍຄືມະນຸດ. ຫຼັງຈາກປິດເຄື່ອງແລ້ວ, ຂາ, ແຂນ ຫຼື ຂໍ້ຕໍ່ແອວອາດຈະຖືກຍ້າຍອອກໂດຍແຮງພາຍນອກ. ເມື່ອເປີດເຄື່ອງຄືນໃໝ່, ຂໍ້ຕໍ່ທີ່ຕ້ອງການການເຄື່ອນໄຫວກັບບ້ານຢ່າງກວ້າງຂວາງຈະມີປະສິດທິພາບຕໍ່າ ແລະ ເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ຄວາມປອດໄພ. ການຮັບຮູ້ຕຳແໜ່ງແບບສົມບູນຫຼາຍຮອບຊ່ວຍໃຫ້ຂໍ້ຕໍ່ສາມາດດຶງຂໍ້ມູນທ່າທາງໄດ້ທັນທີທີ່ພະລັງງານກັບຄືນມາ.