Relay drive keunggulan motor mobil
Beberapa orang bertanya, ada begitu banyak metode yang dapat digunakan untuk menggerakkan motor otomotif. Mengapa mereka masih menggunakan relay untuk mengemudi? Artikel ini akan menjelaskan masalah ini dan memahami kelebihan relay.
Dengan meningkatnya adopsi sirkuit terpadu (IC) yang lebih kecil dan lebih cerdas dalam sistem kelistrikan otomotif, sekarang saatnya untuk mulai memecahkan masalah kebutaan: mengapa kita masih berada dalam modul sunroof, pengatur jendela, pengunci daya, penguncian belakang? Mengontrol motor dengan relai di papan lift, kursi memori, kompresor dan pompa? Tentu saja, penggunaan relay murah dan mudah dirancang, tetapi fungsinya tampaknya tidak praktis untuk aplikasi motor modern, mengingat masa pakai yang terbatas dan ukuran solusi yang besar. Untuk solusi yang tenang, kecil dan aman, IC solid state adalah pilihan terbaik untuk aplikasi kontrol motor otomotif.
Ukuran solusi
Mari kita bandingkan dua solusi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1: Solusi relai tipikal dan solusi solid-state yang setara dengan tegangan dan arus pengenal yang sama.
Pengukuran arus motor
Untuk semua jenis regulasi saat ini, baik sistem relay dan solid state memerlukan resistor shunt. Solusi relai membutuhkan sirkuit penguat terpisah untuk meningkatkan tegangan yang diukur pada resistor indera. Tegangan yang meningkat kemudian dikirim ke mikrokontroler (MCU) analog-ke-digital converter (ADC) sehingga logika digital dalam MCU dapat menentukan kapan harus mematikan motor atau membatasi arus. Namun, driver motor solid-state biasanya mengintegrasikan amplifier shunt saat ini di sisi rendah, sehingga satu-satunya komponen diskrit yang diperlukan adalah resistor arus-akal tunggal. Gambar 2 menunjukkan perbedaan antara IC drive motor terintegrasi dan topologi sirkuit pengukuran arus diskrit.
Antarmuka ke MCU
Ketika menghubungkan relay dan solusi solid-state ke MCU, IC solid-state biasanya menerapkan koneksi langsung antara input dan output (GPIO) tujuan umum MCU dan pin konverter analog-ke-digital (ADC). IC ini biasanya cukup fleksibel untuk menghubungkan tegangan level logika 1,8, 3,3, atau 5V ke resistor pull-down berbasis impedansi tinggi. Untuk solusi relai, beberapa penguatan arus yang serupa diperlukan untuk mengontrol koil solenoid dalam relai untuk mencapai kontrol input yang serupa. Gambar 3 menunjukkan perbedaan topologi rangkaian yang menghubungkan relai dan solid state drive ke MCU.
Kurva kecepatan motor
Kurva kecepatan motor dengan relay sangat tidak efisien. Desainer dapat menggunakan relay untuk mencapai skema kontrol multi-kecepatan untuk power window, mengangkat pintu, sunroof, pintu geser atau pompa melalui resistor berukuran berbeda yang ditempatkan secara seri dengan motor atau motor multi-belitan dengan kecepatan yang berbeda. Kedua solusi memerlukan lebih banyak relay jika kecepatan yang berbeda dipilih, dan lebih banyak relay membutuhkan lebih banyak ruang papan dan komponen diskrit.
Dengan solusi solid-state, Anda hanya perlu menyediakan dua sinyal modulasi lebar pulsa (PWM) dari MCU untuk driver motor TI untuk mengontrol kecepatan motor. Pada DRV8702-Q1 dan DRV8703-Q1, TI menyediakan mode fase / aktif di mana hanya satu sinyal PWM yang diterapkan pada pin aktif, sementara pin logika fase tinggi atau rendah yang sederhana mengendalikan arah motor. Sinyal PWM level logika secara langsung dikonversi ke gerbang MOSFET dengan tegangan yang benar untuk sepenuhnya meningkatkan MOSFET sisi tinggi atau sisi rendah. Dengan jenis antarmuka ini, Anda dapat dengan cepat mendesain pompa multi-kecepatan, kurva gerak khusus untuk kaca sunroof geser, jendela daya lunak-tertutup, wiper kaca depan kecepatan variabel murah atau jenis lain dari aplikasi motor kontrol gerak sederhana.
Contoh
Desain referensi modul motor sunroof tapak kecil adalah modul kontrol motor solid state untuk aplikasi skylight dan jendela angkat. Desain referensi TI menggunakan driver gerbang DRV8703-Q1, yang mengintegrasikan amplifier shunt saat ini dan dua paket MOSFET paket kelas otomotif dua baris untuk menciptakan tata letak tahapan daya yang sangat kecil dibandingkan dengan solusi relai tipikal. Desainnya juga mencakup dua sensor Balai kait DRV5013-Q1 TI untuk penyandian posisi motor.
Merancang sistem kontrol motor menggunakan solid-state drive motor TI akan membantu mengurangi ukuran solusi PCB, memungkinkan lebih banyak motor dikendalikan dari modul yang sama. Berkat integrasi tinggi drive motor kami dan skema kontrol sederhana, desainer dapat dengan cepat dan mudah mendesain ulang sebagian besar sirkuit pengontrol motor DC modern yang telah disikat yang saat ini menggunakan relay.
