無處不在的德州儀器電機驅動技術

        多年來，TI憑借豐富的電機產品及先進工藝力拓各大應用領域，無所不在的TI電機驅動器正在不斷改善人們的生活。

        過熱保護（熱關斷）：熱關斷設計板子的溫度、馬達溫度、IC溫度等，因此會有很多熱敏電阻進行監控，以確保正常工作。“TI在部分產品會增加預判，一般預判溫度會比熱關斷閥值低大概20—30度左右的保險溫度。”

        而談及算法，信本偉表示，大多數步進電機存在過零失真及電感放電失真等問題，而TI集成的電機驅動，將MCU集成到電機內部，所有的運動性能皆受控制，因此會非常平滑均勻，且整個控制接口會非常簡單。目前TI的DRV10系列在市場上應用非常廣泛。“最新一代的24V三相位無傳感器BLDC電機驅動器DRV10983已經投入量產。”

        信本偉指出，TI有兩個較牛的先進工藝，一是更低的RDSON，TI可以將IC內阻做到100毫歐以下，另一個則是PowerPad。“它的底部有個散熱片，直接貼在PCB上面，靠背面的地，就是背面的銅箔做散熱，這樣可以節省客戶散熱片的功能。”

        舞臺上的炫彩燈光，旋轉攝像頭，取款后自動打印憑條的ATM機。..抽絲剝繭般看去，眾多形形色色隨手可觸的機器背后，電機驅動器正扮演著重要的角色。

        龐大的應用市場吸引廠商駐足流連。日前，TI中國區市場開發高性能模擬產品業務拓展經理信本偉在活動上談到，“TI的大多數產品廣泛應用于硬盤、光驅、噴墨打印機、汽車、工業等方面，2010年我們將所有做馬達的部分全部放在一起，成立了電機驅動事業部，全力進軍大眾市場。”

        信本偉表示，隨著技術的不斷發展，市場對電機驅動亦提出了新的要求——安全性、能效、智能算法，而TI憑借豐富的產品線及近20年成功經驗，積極應對挑戰，滿足市場需求。

        集成之路有藍海TI打造高安全性解決方案

        信本偉表示，“在做馬達驅動的時候TI也有諸多考量，究竟是做市場上這種分開的還是做集成的，最后大家統一了一個思想，就是我們要做高度整合的解決方案，將驅動器、MOS管、保護電路、控制開關、算法全部集中在一起。”

        而這樣做的好處也是顯而易見的：1、有效減小PCB尺寸，縮減BOM；2、高集成度能有效提升可靠性、安全性；3、無需分立方案設計。

        “對于電機而言，尤其是用于工業或汽車領域的電機產品，對可靠性要求非常高，因此我們在整個設計里，基本上能在市面上看到的保護電路我們全部都集成了。盡管增加了部分成本，但產品安全性也會非常高。拿日常生活中較為常見的卷發棒來說，曾經有客戶不做擊穿保護，結果擊穿后馬達死鎖，盡管電流不會傳到手上，但頭發卻卷在上面拿不下了。”信本偉如是說。

        過電流保護：信本偉指出，很多人認為做一個線圈之間的保護，電源便短路了，但實際上仍有電流，而TI對地、電源及線圈之間的短路等情況都設有過流保護。此外，TI還設有單管保護。“每個功率管實際都需要單獨保護。大多數離散器件的整個保護電路就只管總的一級，當你一個MOSFET燒掉以后再連著燒第二個MOSFET之后，發現電流有變化才會去做保護，但那時已經晚了。我們在每一個門級電路上，每一個功率管上都會加所謂限流限壓的保護，這是很重要的。”

        短路保護：以TIDRV88xx而言，當正常電流發生短路時，在400納秒會恢復到9A的回路電流，隨后在3微秒左右做出實時反應，避免器件燒毀。“如果超過了50微秒，保護便失去了意義，因此關斷必須在10-15微秒之內。”

        欠壓閉鎖：晶片會自行持續監測供電電壓值，當電壓過低時輸出端被設置成高阻抗狀態，確保H橋接正常運作狀態，否則會導致短路燒毀。

        擊穿保護：同一個半橋的上低側絕不允許同時打開，為了避免此現象的發生，高側關斷和低側導通之間人為的增加一段延時（停滯時間）。停滯時間越長H橋接的運作越安全，但同時線性度和效率也越差。“現在國家非常關注能效比，而交流電機的線性度非常差，且效率低于10%，未來直流電機將成趨勢。”

        信本偉強調，與離散元器件相比，集成IC的另一大優勢是抗干擾能力強。眾所周知，每個離散元器件的精度不一樣，在大規模生產、元器件采購的時候誤差率會導致較高的漂移率，而集成IC的一致性會更好。

        先進工藝兼算法，TI造就差異化優勢

        信本偉進一步強調，選擇三相的其中一個原因是源于TI的三相直流電機180°驅動技術。眾所周知，三相最基本的是一相120度，存在穩定性差、噪聲較大等問題，而180°驅動技術會有重疊區，轉起來十分平穩，協調起來十分簡單。