飛利浦電動新風(fēng)口罩ACM055,元器件是如何選型的?經(jīng)拆解后發(fā)現(xiàn),該產(chǎn)品使用了新唐的8位嵌入式MCU芯片N76E003AQ20作為主控,圣邦微的SGM41562A充電IC和芯源的MP3414A同步升壓芯片,內(nèi)置了曙鵬科技295mAh 3.8V鋰電池;雖然風(fēng)扇電機(jī)型號未知,但采用了晶致AM2355N風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動芯片。晶致AM2355N是一顆三相無傳感器直流風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動芯片,通過PWM信號控制轉(zhuǎn)速,支持鎖定檢測,過熱關(guān)斷,過電流保護(hù)和正反轉(zhuǎn)控制,與單片機(jī)一起精準(zhǔn)控制著電動口罩新風(fēng)系統(tǒng)的工作。
圖1、飛利浦電動新風(fēng)口罩拆解圖(圖源:我愛音頻網(wǎng))
馬達(dá)/電機(jī)驅(qū)動芯片原理根據(jù)各種類型的馬達(dá)大不相同。馬達(dá)/電機(jī)驅(qū)動芯片一般指集成有CMOS控制電路和DMOS功率器件的芯片,利用它可以與主控、馬達(dá)和增量型編碼器構(gòu)成一個完整的運(yùn)動控制系統(tǒng)。電機(jī)驅(qū)動芯片可以用來驅(qū)動直流電機(jī)、交流電機(jī)或繼電器等感性負(fù)載。電機(jī)驅(qū)動芯片的應(yīng)用范圍十分廣泛,包括驅(qū)動直流電機(jī)、步機(jī)電機(jī)、機(jī)器人舵機(jī)、電腦打印機(jī)與繪圖儀等。
圖2、不同馬達(dá)及其驅(qū)動芯片原理
據(jù)了解,電機(jī)驅(qū)動芯片領(lǐng)域,長期由德州儀器、意法半導(dǎo)體、亞德諾、東芝、英飛凌、賽普拉斯、安森美、羅姆、埃戈羅、松下、恩智浦、微芯、邁來芯等國際原廠主導(dǎo),國內(nèi)芯片公司起步較晚,市場占有率尚低,但近年來涌現(xiàn)出晶致、普誠科技、寬誠、峰岹、蘭科、矽塔科技、禹創(chuàng)半導(dǎo)體、禾潤、中微愛芯、瑞盟、矽源特、數(shù)明、艾為、天德鈺、菉華、圣邦微、靈動微、澎湃微、中科微、華之美半導(dǎo)體、智浦欣、芯朋微、思泰迪、必易微、巴丁微、富滿、拓爾微、率能半導(dǎo)體、信路達(dá)、航林、瑞納捷、燦瑞、芯進(jìn)、國民技術(shù)等國產(chǎn)芯片原廠,這里面有賣單顆電機(jī)驅(qū)動芯片的,也有集成在MCU里的Turnkey方案。
馬達(dá)/電機(jī)在生活中隨處可見,玩具、風(fēng)扇、電吹風(fēng)、榨汁機(jī)、咖啡機(jī)、吸塵器、筋膜槍、電動牙刷、電動工具、智能鎖、智能手機(jī)、無人機(jī)、伺服器、風(fēng)機(jī)、新能源汽車等,這些產(chǎn)品需要選擇合適的馬達(dá)/電機(jī)及其驅(qū)動芯片,這里給出一些到電機(jī)驅(qū)動芯片的選型參考。
1、晶致(Amtek)
型號 | 驅(qū)動類型 | 封裝 | 電壓 | 電流 |
AM7228S | 單相 | eTSSOP14 | 2.5-16 | 1.2A |
AM7229S | 單相 | eTSSOP14 | 2.5-16 | 1.2A |
AM3933 | 單相 | DFN10 3x3 | 1.8-8 | 1.0A |
AM3929 | 單相 | DFN8 2.5x2.5 | 1.8-8 | 0.8A |
AM1961 | 單相 | HTSSOP14 | 3.5-16 | 1.0A |
AM2355N | 三相無感 | DFN10 3x3 | 1.8-6 | 1.0A |
AM2825N | 三相無感 | QFN16 4x4 | 1.8-6 | 2.0A |
AM8931 | 三相無感 | DFN14 5x4 | 3.3-15 | 1.0A |
AM8935 | 三相無感 | DFN14 5x4 | 3.0-16 | 1.2A |
2、矽塔科技(SYTATEK)
3、普誠(PTC)
型號 | 輸入邏輯電壓(V) |
電源電壓范圍 (V) |
最大電流 (mA) |
引腳數(shù)量 | 封裝 |
PT2432 | 0~5 | 6~15 | 1500 | 16 | HTSSOP |
PT2502 | 0~5 | 6~24 | - | 28 | SSOP |
PT2505 | 0~5 | 6~24 | - | 24 | SSOP |
PT2511 | 0~5 | 7~28 | 1500 | 28,48 |
HTSSOP, QFN |
PT2522 | 0~5 | 5~28 | - | 32 | LQFP |
PT2581 | 0~3.3 | 3.3 | - | 48 | LQFP |
PT2513 | 0~3.3 | 5~16 | 1000 | 16 | HTSSOP |
4、寬誠(KCS)
5、蘭科(LANKE)
6、中微愛芯(I-CORE)
7、圣邦微(SGMICRO)
8、安趨(I-DRIVER)
9、巴丁微(BD MICRO)
以上10家芯片原廠的電機(jī)驅(qū)動芯片選型表,僅是九牛一毛。各類電機(jī)驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)中,工程師還得做以下關(guān)鍵考慮:
1. 電機(jī)類型、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。對于單向的電機(jī)驅(qū)動,只要用一個大功率三極管或MOS直接帶動電機(jī)即可,當(dāng)電機(jī)需要雙向轉(zhuǎn)動時,可以使用由4個功率元件組成的H橋電路,通過改變流入電機(jī)的電流方向從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)向。如果需要調(diào)速,可以使用三極管,MOS等開關(guān)元件實(shí)現(xiàn)PWM(脈沖寬度調(diào)制)調(diào)速。(PWM控制通常配合橋式驅(qū)動電路實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速,電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電機(jī)兩端的電壓成比例,而電機(jī)兩端的電壓與控制波形的占空比成正比,因此電機(jī)的速度與占空比成比例,占空比越大,電機(jī)轉(zhuǎn)得越快,當(dāng)占空比α=1 時,電機(jī)轉(zhuǎn)速最大)
2. 設(shè)計(jì)適合的PWM調(diào)速的電機(jī)驅(qū)動電路,驅(qū)動芯片選型得注意以下性能指標(biāo):
1) 輸出電流和耐壓,它決定著電路能驅(qū)動多大功率的電機(jī)。
2) 效率,節(jié)省電源同時減少驅(qū)動電路的發(fā)熱??梢詮谋WC功率器件的開關(guān)工作狀態(tài)和防止共態(tài)導(dǎo)通(在需要設(shè)計(jì)為H橋時)入手。
3) 對控制輸入端的影響,是否使用隔離式驅(qū)動IC。
4) 對電源的影響。
5) 可靠性。在系統(tǒng)應(yīng)用中,由于門極驅(qū)動連接著邏輯控制單元與功率變換單元,門極驅(qū)動芯片的穩(wěn)定性對整個系統(tǒng)的可靠性起著至關(guān)重要的作用。
因此,不同的應(yīng)用場合,采用不同的驅(qū)動方案是必要的。
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