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簡化BLDC馬達設計的FOC控制技術
量身定制的解決方案可提高效率和精度

【作者: 簡文烯】   2013年03月18日 星期一

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圖一 :  用更小、更高效的 BLDC 馬達代替傳統的 AC 馬達可以節約能源並降低成本,但 BLDC 控制所需的演算法非常複雜,以至於很多設計師都不願進行轉換。為 BLDC 馬達控制而專門設計的專用 IC 可以令這項工作變得更為容易。
圖一 : 用更小、更高效的 BLDC 馬達代替傳統的 AC 馬達可以節約能源並降低成本,但 BLDC 控制所需的演算法非常複雜,以至於很多設計師都不願進行轉換。為 BLDC 馬達控制而專門設計的專用 IC 可以令這項工作變得更為容易。

從手機中的小型振動馬達到家用洗衣機和空調中使用的更複雜的馬達,馬達已成為消費領域中的日常裝置。馬達同樣也是工業領域中的一個重要組成部分,在很多應用中廣泛運用,如驅動風扇、泵等各種機械設備。這些馬達的能量消耗是非常巨大的:研究表明,僅在中國,馬達所消耗的能源占工業總能耗的 60% 至 70%,其中風扇和泵所消耗的能源占中國整體功耗的近四分之一。儘管這個數字在其他國家可能沒那麼高,但降低電子系統中的馬達能耗已在全球成為必須優先考量的議題。


一個多世紀以來,傳統的交流 (AC) 馬達已被廣泛使用。交流馬達是設計最簡單的感應馬達,但他們卻造成了大量能源的浪費。這是因為交流馬達只輸出恒定速度,不能隨工作條件的變化進行自我調整。現在已有一些調節交流馬達速度的簡單方法(例如,可以提供三種速度選擇的標準家用風扇),但這些方法的應用範圍有限,而且難以轉移到更為複雜的系統。


但對於直流 (DC) 馬達,可以通過改變電壓來改變和控制速度,從而根據應用需要來加快或減慢工作速度。這可以節省大量的能源,因為馬達可以根據需要的條件來運行。在一般情況下,DC 馬達比 AC 馬達更有效率。
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