【经验】汽车级电机控制器MLX81200简化汽车水泵中电机驱动电路设计

时间： 2018-10-08 来源：Melexis

技术问答

汽车水泵常见的有发动机传动式水泵、有刷电机水泵、直流无刷电机（BLDC）水泵几种。发动机传动式水泵，水泵转速和发动机成正比，在发动机低速运转时，如果同时有使用空调等大功率设备，降温效果将会降低。电机水泵与发动机隔离，相互不会产生干扰，有利于冷却降温。随着新能源汽车发展，电机水泵应用越来越多。相比有刷电机，直流无刷电机（BLDC）使用电子换相来代替机械换相，提供了电机的使用寿命，直流无刷电机还具有效率高、控制灵活等优点，逐渐替代有刷电机，广泛用于汽车水泵。

汽车水泵一般采用3相直流无刷电机（BLDC），传统的驱动方式一般采用MCU+外设实现。使用较多的器件提高了选型难度，其中一款器件出现问题，都会影响整体使用。同时，软件算法难度也会增加工程师开发时间。

图1 传统BLDC驱动方式

MELEXIS公司根据直流无刷电机（BLDC）驱动需求，结合该公司的trusense和sinedrive技术，推出满足汽车认证AEC-Q100,工作温度达150℃的驱动芯片MLX81200。该芯片集成驱动BLDC的控制器和外部器件，节约外部LIN控制器、运放、FET驱动器等，简化电机驱动电路，减小PCB面积、增强系统稳定性。

图2 MLX81200资源框图

驱动芯片MLX81200采用5MIPS 的16 bit RISC-CPU ，集成RC振荡器，无需外挂晶振。内置LDO，可使用6V~18V供电，汽车12V电压可以直接供电。6个N沟道功率FET的预驱动器，减少FET驱动器；8路可切换的传感器接口，可以连接温度传感器、HALL传感器、压力传感器等，还可以用于检测和跟踪转子位置的BEMF（反电动势）感应磁阻测量；1路测量电流分路电流感应接口；1路带有LIN总线收发器接口，直接用于LIN总线通讯；独立的模拟看门狗和过热关断功能，加强系统保护。

图3 MLX81200不同应用参考原理图

采用驱动芯片MLX81200驱动直流无刷电机，可以采用PWM控制、LIN总线控制、CAN_BUS总线控制等方式。温度传感器反馈、HALL传感器反馈、位置传感器反馈等方式实现闭环控制。MELEXIS提供相应的参考原理图，直接用于产品设计，减少开发时间。

MELEXIS开发了具有专利的TRUSENSE软件控制算法，结合BEMF（反电动势）感应磁阻测量高度准确的转子位置信息，从而实现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BEMF（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。采用MELEXIS提供的算法软件，可以快速完成稳定的控制设计。

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全部评论（2）

LouBing Lv7. 资深专家 2018-10-08

每天进步一点点
张者黄河 Lv5. 技术专家 2018-10-08

芯片大概价格？

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