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電動(dòng)車(chē)自適應無(wú)刷直流電機控制器中MOS管解決方案

已有 678 次閱讀2020-12-18 11:05 | MOS管

電動(dòng)車(chē)電機控制器

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(chē)也順應時(shí)代發(fā)展取代混合動(dòng)力車(chē)成為了社會(huì )行業(yè)經(jīng)濟的重點(diǎn)發(fā)展對象。在電動(dòng)車(chē)的發(fā)展過(guò)程中，控制器、無(wú)刷直流電動(dòng)機、蓄電池一直都是制約著(zhù)電動(dòng)車(chē)發(fā)展的重點(diǎn)因素�？刂破魇请妱�(dòng)車(chē)電氣系統的核心，其中最重要的就是無(wú)刷直流電機的控制系統。而無(wú)刷直流電動(dòng)機以其功耗低、換向可靠、體積小、重量輕、輸出扭矩大、調速性能佳等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制、醫療器械、家用電器、電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域有廣闊的應用前景。

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

2015年，Lin Cong設計出一種以DSP28335為主控制芯片的純電動(dòng)車(chē)用電機控制器硬件電路，采用模糊PI控制策略，整體電路包含功率驅動(dòng)電路、逆變電路、電流采樣電路、電源轉換電路等。相較于目前市面上其他的電機控制器，可以迅速達到無(wú)刷直流電機的給定轉速，且超調量較小，提高了系統的穩定性。

硬件電路總體設計

【控制器硬件組成】

電路器件參數

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

功率驅動(dòng)和逆變電路中MOS管的選擇

【A相驅動(dòng)和逆變電路】

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

MOSFET的耐壓Vds>120V
MOSFET的耐流Id>54A

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

電動(dòng)車(chē)電機控制器中可選用的VBsemi MOS管型號：

①VBM1151N

②VBM1152N

③VBM1201N

④VBM1202N

⑤VBP1151N

【可選用的VBsemi微碧公司型號參數】

控制器其他電路圖

【電源轉換電路】

【12V轉3.3V電路】

【電流檢測電路】

【霍爾傳感器接口電路】

微碧半導體MOS管封裝及應用

微碧半導體企業(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(xiàn)。

【微碧部分MOS管產(chǎn)品封裝】

廣泛應用于3C數碼、安防設備、測量?jì)x器、廣電教育、家用電器、軍工/航天、可穿戴設備、汽車(chē)電子、網(wǎng)絡(luò )通信、物聯(lián)網(wǎng)IoT、新能源、醫療電子、照明電子、智能家居、電腦主板顯卡、MID\UMPC 、GPS、藍牙耳機、PDVD、車(chē)載DVD、汽車(chē)音箱、液晶顯示器、移動(dòng)電源、手機電池（鋰電池保護板）、LED電源等產(chǎn)品。微碧半導體有限公司以飽滿(mǎn)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(hù)群體打造出一座高效、便捷、直通、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)橋梁。