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立錡電機控制技術應用於 40W 空氣清淨機的性能表現

想讓電機安靜運行,它在運轉中就不能有任何抖動發生,這需要其定子和轉子之間的精密配合。為了實現這樣的目標,控制電機運作的演算法必須很精準,要進行準確的轉速計算、磁場設定和電流控制信號的產生,還需要一些必要的回饋資訊。通過長期的探索,立錡科技的直流無刷電機驅動技術提供了一個很好的解決方案,在應用中表現出了卓越的性能。

日本空氣清淨機大廠在導入立錡科技的直流無刷電機驅動技術後,順利將其 40W 空氣清淨機的雜訊聲壓級降低到了 25dBA 以下,相比原有方案取得了很大的進步,下面是相應的測試資料對比圖:

BLDC Revolutions Per Minute

圖中資料,橙色來源於原始方案,其驅動技術來自一家日本 IC 廠商,最高聲壓級超過了 35dBA,而藍色資料是採用立錡方案 (RT7075) 以後獲得的,最高聲壓級低於 25dBA。雖然一台空氣清淨機的雜訊等級與很多因素有關,但是由於只是更換了驅動部分,由軸承、氣道、葉片等導致的影響都被排除了,因而能讓我們直觀地感受到兩種驅動技術的優劣差異。

如果對兩種方案導致的電機軸振動進行比較,可以看到使用原始方案時的振動幅度達到了 2060µm ,而立錡方案導致的軸振動幅度只有 1470µm。對兩者的振動信號進行頻譜分析可以發現,差異主要發生在低頻部分,高頻部分的差異並不是很大,下面是兩者的比較圖:

Richtek solution

立錡方案導致的振動

Other supplier’s solution

原始方案導致的振動

從數學角度看,要讓電機平滑轉動,驅動轉子運行的磁場向量需要在一個圓周上以穩定的速度運行,當它表現為流過定子線圈的電流時就是完美的正弦波,這不僅需要各種高精度、高性能的硬體做支援,完美的控制演算法更是關鍵之所在。

BLDC Performance

上圖是立錡科技直流無刷電機驅動器在驅動家用風扇時獲得的相電流波形圖實例,風扇轉速為 150rpm,它與標準的正弦波相比仍有不足,但與市場上其他產品的表現相比就要好多了。在相同條件下換用其它品牌的電機控制器進行測試,電流信號的正弦符合程度會下降許多,下面的兩幅圖形便是這樣得來的,與上圖相比可以看出來一些明顯的差距。

BLDC Performance

 

BLDC Performance

 

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