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立锜电机控制技术应用于 40W 空气净化器的性能表现

想让电机安静运行,它在运转中就不能有任何抖动发生,这需要其定子和转子之间的精密配合。为了实现这样的目标,控制电机运行的算法必须很精准,要进行准确的转速估计、磁场设定和电流控制信号的生成,还需要一些必要的反馈信息。通过长期的探索,立锜科技的直流无刷电机驱动技术就给市场提供了一个很好的解决方案,在应用中表现出了卓越的性能。

一家生产空气净化器的日本大厂在引入立锜科技的直流无刷电机驱动技术以后,顺利将其 40W 空气净化器的噪声声压级降低到了 25dBA 以下,相比原有方案取得了很大的进步,下面是相应的测试数据对比图:

BLDC Revolutions Per Minute

图中数据,橙色来源于原始方案,其驱动技术来自一家日本 IC 厂商,最高声压级超过了35dBA,而蓝色数据是采用立锜方案 (RT7075) 以后获得的,最高声压级低于 25dBA。虽然一台空气净化器的噪声等级与很多因素有关,但是由于只是更换了驱动部分,由轴承、气道、叶片等导致的影响都被排除了,因而能让我们直观地感受到两种驱动技术的优劣差异。

如果对两种方案导致的电机轴振动进行比较,可以看到使用原始方案时的振动幅度达到了 2060µm ,而立锜方案导致的轴振动幅度只有 1470µm。对两者的振动信号进行频谱分析可以发现,差异主要发生在低频部分,高频部分的差异并不是很大,下面是两者的比较图:

Richtek solution

立锜方案导致的振动

Other supplier’s solution

原始方案导致的振动

从数学角度看,要让电机平滑转动,驱动转子运行的磁场矢量需要在一个圆周上以稳定的速度运行,当它表现为流过定子线圈的电流时就是完美的正弦波,这不仅需要各种高精度、高性能的硬件做支持,完美的控制算法更是关键之所在。

BLDC Performance

上图是立锜科技直流无刷电机驱动器在驱动家用风扇时获得的相电流波形图实例,风扇转速为 150rpm,它与标准的正弦波相比仍有不足,但与市场上其他产品的表现相比就要好多了。在相同条件下换用其它品牌的电机控制器进行测试,电流信号的正弦符合程度会下降许多,下面的两幅图形便是这样得来的,与上图相比可以看出来一些明显的差距。

BLDC Performance

 

BLDC Performance

 

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