【应用】Melexis推出BLDC控制芯片MLX81207，提供高集成度汽车级BLDC解决方案
传统有刷电机由于低效易磨损正逐渐被淘汰，无刷电机的高效长寿命和控制灵活的优点被广泛的应用在各个领域，当然乘用车也不另外。MELEXIS 专注于为广大客户提供绿色环保节能的产品。MLX81207是基于客户绿色需求开发出来的一款高集成度的专注于汽车BLDC应用的芯片。它已大批量应用于欧美最新电子水泵、燃油泵，也将为国内客户提供优质的选择。
BLDC的控制方案
相对于普通分离器件的解决方案，MLX81207是一款高集成度的BLDC控制芯片，可以满足汽车系统高品质和低成本的要求。其与普通分离方案的比较如下图：
图1：分离方案和MLX81207集成方案对比
目前对于BLDC的控制主要有两种，一种是有传感控制方法，即通过三个传感器确定BLDC的转子所在位置，然后根据转子位置进行换相来控制BLDC转动；另外一种是无传感控制方法，即无传感器去确定BLDC的转子位置，而是反向电动势经过算法处理判转子的位置。图2和图3分别是基于MLX81207的有传感和无传感的控制应用原理图。
图2：MLX81207有传感方案应用原理图
图3：MLX81207无传感方案应用原理图
BLDC控制
有传感的控制算法是通过传感器确定的转子位置来控制BLDC电机换相：通过6步换相法来控制BLDC电机运转。图4和图5所示为电机运转时的6步换相示意图。
图4：BLDC电机运行示意图
图5：BLDC6步换相
针对于BLDC无传感控制，MELEXIS开发了具有专利的TRUSENSE软件控制算法，可以实现在变化的重负载条件下可靠启动和宽范围调速。开发者还可以通过3相PWM的矢量控制，根据电机反电动势特性调整电流波形，以达到最高的效率、最小的转矩脉动和最低的电磁辐射。针对水泵应用软件还可以实现快速启动和水泵干磨保护。
TRUSENSE技术分三个阶段：
阶段1：转子定位。通用方法是通过定子产生的磁场将转子强制拉到预定位置。而TRUSENSE是直接在静止时对转子所在的位置进行准确的估测。
阶段2：加速转子。通用方法是RAMP加速，即在启动初期反电动势不可测情况下根据预定义的时间强制换相以加速。TRUSENSE则是在启动加速时通过电流来检测转子位置进行有反馈信息的闭环换相。
阶段3：正常运行。通用方法是通过比较器来检测反电动势过零点。而TRUSENSE是通过对反电动势积分采样，根据采样值计算过零点。
图6：TRUSENSE控制算法
MLX81207 BLDC控制特点及优势：
• 高度集成的三相BLDC控制芯片
-- 集成LIN收发器
-- 集成DSP或微处理器
-- 集成晶体振荡器
-- 集成电压供给调节器
-- 集成预驱动器
-- 集成电流检测保护﹑反电动势检测/霍尔位置检测
• 易实现有传感方波/正弦BLDC控制， Melexis TruSense 算法支持无传感方波/正弦BLDC控制
• Melexis解决方案只需要少量的外接元件：
-- 减小的PCB尺寸
-- 提高的可靠性
-- 降低的系统开销
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