PI发布MotorXpert™ v3.0:解锁更多新功能,畅享软件新体验
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近日,全球领先的高压集成电路供应商Power Integrations(以下简称“PI”)推出了一套专为无刷直流电机(BLDC)驱动设计而开发的软件包——MotorXpert™ v3.0。该软件与PI公司的BridgeSwitch™电机驱动器IC搭配使用,能够实现对高效单相和三相无刷直流逆变器的配置、控制和检测。
MotorXpert™ v3.0的发布,标志着电机驱动设计领域的一次重大突破,尤其是在无分流检测电路和无传感器磁场定向控制(FOC)技术方面的创新,为电机工程师提供了更高效、更灵活的设计工具。
设计挑战下,MotorXpert™ v3.0应运而生
近年来,随着全球对能源效率的要求日益提高,无刷直流电机(BLDC)的应用范围不断扩大。BLDC电机因其高效率、低噪音和长寿命等优点,广泛应用于家电、工业设备、汽车和暖通空调(HVAC)等领域。然而,BLDC电机的设计复杂性也带来了诸多挑战,尤其是在电机控制算法的实现和调试方面。
据PI公司技术培训经理Jason Yan介绍,当前全球各地的能效标准正在不断提高,比如欧盟计划到2035年节省200亿美元的能耗,家电标识要求洗碗机的效率提升30%,并且自2025年起待机功耗必须小于300mW。同时,印度也在推动吊扇应用的能耗节省50%,目前印度家庭中约有8亿台吊扇在使用,这些吊扇大多使用低效率的单相感应电机。另外,用户对家电的期望也在不断提高,他们希望家电工作起来更加安静,暖通空调的气流能够精确控制,并且家电的宕机时间更短。
这些需求推动了BLDC电机技术的快速发展,同时也对电机驱动设计工具提出了更高的要求。而此次PI发布的MotorXpert™ v3.0,正是为了应对上述挑战。
据悉,该软件主要包括三个部分:一是内嵌于本地MCU或DSP上的复杂数学算法可以利用BridgeSwitch IC的信息构建生成精确的反馈信号,进而实现对开关模式的实时控制;二是主机端应用程序可对逆变器的操作进行编译,并以明确的格式显示关键数据,供工程分析使用;三是简单易用的控制界面允许开发工程师进行各种试验,以快速完成最终产品定型。
四大创新功能,让BLDC驱动设计更加简单
MotorXpert™ v3.0之所以能够显著简化BLDC电机的设计和调试过程,主要得益于以下几个创新功能的加持:
一是,无分流检测电路和无传感器磁场定向控制(FOC)技术。传统的BLDC电机驱动设计通常需要使用分流电阻或霍尔传感器来检测电机电流和位置,这些额外的元件不仅增加了系统成本,还降低了系统的可靠性。而MotorXpert™ v3.0通过无分流检测电路和无传感器FOC技术,消除了对这些额外元件的需求,降低了系统的功耗和成本,从而简化了设计,并提高了系统的可靠性。
二是,高级调制方式和无条件启动。MotorXpert™ v3.0引入了两相调制方式,特别适用于高温环境下的应用,如热水循环泵。新的调制方式可以将逆变器开关损耗降低33%,从而提高了系统的效率。此外,该软件还支持在任何负载条件下的无条件启动,确保了电机在各种工况下的可靠运行。
三是,图形用户界面和调试工具。MotorXpert™ v3.0的主机端应用程序提供了直观的图形用户界面(GUI),集成了PI公司的数字示波器可视化工具,开发人员可以通过该界面轻松设计和配置参数,并实时观测电机的工作波形。参数工具提示和精调助手进一步加快了开发进程,使得电机调试变得更加高效。
四是,支持多种MCU和代码移植。MotorXpert™ v3.0最大的特点就是可以与任何微控制器单元(MCU)搭配使用,并提供了完善的软件代码移植指南,简化了对不同MCU的支持。该软件包按照MISRA标准以通用的C语言工具实现,确保了代码的可移植性和可维护性。
不只是设计工具,还是开发者的“伙伴”
为了进一步说明该软件的功能与优势,Jason Yan还展示了MotorXpert™ v3.0的图形用户界面,演示了如何通过该界面进行电机参数的配置和调试,并介绍了MotorXpert™ v3.0的代码移植功能。
在介绍的过程中,Jason Yan多次强调,这套软件不仅简化了电机驱动的设计流程,还通过其直观的图形用户界面和强大的调试工具,显著缩短了开发时间。特别是软件中的波形可视化工具,可以实时显示电机的工作波形,帮助开发人员快速定位和解决问题。同时,该软件包还支持多种MCU,并提供了详细的代码移植指南,使得开发人员可以轻松将代码移植到不同的硬件平台上。
基于以上功能和优势,MotorXpert™ v3.0在与BridgeSwitch IC搭配使用时,可以为多种应用场景提供高效的解决方案。无论在家电、汽车等领域,还是工业控制等其他应用中,MotorXpert™ v3.0都能通过其无传感器FOC技术和高级调制方式,显著提高系统的效率和可靠性。例如,在热水循环泵等高温环境下,两相调制方式可以有效降低逆变器的开关损耗,从而减少对散热器和外壳的成本要求。
值得一提的是,MotorXpert™ v3.0可以通过最终用户许可协议免费使用。该套软件包括快速入门指南、软件手册、MCU软件代码移植指南、单相和三相软件库,以及视频教程。无论是刚刚入行的新手,还是经验丰富的资深设计师,MotorXpert™ v3.0都能为他们提供高效、灵活的设计工具,满足包括简化设计流程、提升性能、降低能耗,以及提供直观的操作界面等在内的多种需求,从而助力他们快速实现产品上市。
结 语
总之,PI发布的MotorXpert™ v3.0通过无分流检测电路、无传感器FOC技术、高级调制方式和直观的图形用户界面,显著简化了电机驱动的设计和调试过程,并提高了系统的效率和可靠性。
未来,随着全球对能源效率的要求不断提高,这套软件无疑将为BLDC电机驱动设计带来革命性变化。