릴레이 구동 자동차 모터 장점
어떤 사람들은 자동차 모터를 구동하는 데 사용할 수있는 많은 방법이 있다고 묻습니다. 왜 그들은 아직도 운전을 위해 릴레이를 사용하고 있습니까? 이 기사에서는이 문제를 설명하고 릴레이의 장점을 이해합니다.
자동차 전기 시스템에서 작고 스마트 한 집적 회로 (IC)의 채택이 늘어남에 따라 실명 문제 해결을 시작할 시간입니다. 왜 우리는 여전히 선 루프 모듈, 창 조절기, 전원 잠금 장치, 후방 기어에 있습니까? 보드 리프트, 메모리 시트, 압축기 및 펌프의 릴레이로 모터를 제어 하시겠습니까? 물론, 릴레이의 사용은 저렴하고 설계가 간단하지만, 수명이 제한되어 있고 솔루션 크기가 크다는 점을 감안할 때 현대 모터 애플리케이션에서는 기능이 복잡해 보입니다. 조용하고 작고 안전한 솔루션을 위해 솔리드 스테이트 IC는 자동차 모터 제어 어플리케이션에 가장 적합한 제품입니다.
솔루션 크기
그림 1과 같은 두 가지 솔루션을 비교해 봅시다 : 정격 전압과 전류가 동일한 일반적인 릴레이 솔루션과 동등한 솔리드 스테이트 솔루션.
모터 전류 측정
전류 레귤레이션의 모든 유형에 대해 릴레이 및 솔리드 스테이트 시스템에는 션트 저항이 필요합니다. 릴레이 솔루션은 센스 레지스터에서 측정 된 전압을 높이기 위해 별도의 개별 증폭기 회로가 필요합니다. 증가 된 전압은 MCU의 디지털 로직이 모터를 끄거나 전류를 제한 할시기를 결정할 수 있도록 마이크로 컨트롤러 (MCU) 아날로그 - 디지털 컨버터 (ADC)로 전송된다. 그러나 솔리드 스테이트 모터 드라이버는 일반적으로 로우 사이드 전류 션트 앰프를 통합하므로 필요한 유일한 개별 부품은 단일 전류 감지 저항이다. 그림 2는 통합 모터 드라이브 IC와 개별 전류 측정 회로 토폴로지의 차이점을 보여줍니다.
MCU와의 인터페이스
릴레이 및 솔리드 스테이트 솔루션을 MCU에 연결할 때 솔리드 스테이트 IC는 일반적으로 MCU의 범용 입출력 (GPIO) 및 아날로그 - 디지털 컨버터 (ADC) 핀간에 직접 연결을 구현합니다. 이 IC는 일반적으로 1.8, 3.3 또는 5V 로직 레벨 전압을 접지 기반 하이 임피던스 풀다운 저항에 연결할 수있을 정도로 유연하다. 릴레이 솔루션의 경우 유사한 입력 제어를 달성하기 위해 릴레이에서 솔레노이드 코일을 제어하기 위해 유사한 전류 이득이 필요합니다. 그림 3은 릴레이 및 솔리드 스테이트 드라이브를 MCU에 연결하는 회로 토폴로지의 차이를 보여줍니다.
모터 속도 곡선
릴레이가있는 모터 속도 곡선은 매우 비효율적입니다. 설계자는 릴레이를 사용하여 다양한 속도의 모터 또는 멀티 와인딩 모터와 직렬로 배치 된 크기가 다른 저항을 통해 파워 윈도우, 리프트 도어, 선 루프, 슬라이딩 도어 또는 펌프에 대한 멀티 속도 제어 방식을 구현할 수 있습니다. 두 가지 솔루션 모두 속도가 다르면 더 많은 릴레이가 필요하며 더 많은 릴레이는 더 많은 보드 공간과 개별 부품이 필요합니다.
솔리드 스테이트 솔루션을 사용하면 TI의 모터 드라이버가 모터 속도를 제어 할 수 있도록 MCU에서 2 개의 펄스 폭 변조 (PWM) 신호 만 제공하면됩니다. DRV8702-Q1 및 DRV8703-Q1에서 TI는 인 에이블 핀에 하나의 PWM 신호 만 적용되는 위상 / 인 에이블 모드를 제공하고 간단한 로직 하이 또는 로우 위상 핀은 모터의 방향을 제어한다. 로직 레벨 PWM 신호는 정확한 전압으로 MOSFET 게이트로 직접 변환되어 하이 사이드 또는 로우 사이드 MOSFET을 완전히 향상시킵니다. 이러한 유형의 인터페이스를 사용하면 멀티 스피드 펌프, 유리 선 루프 슬라이딩 용 모션 커브, 소프트 클로즈드 파워 윈도우, 저렴한 가변 속도 와이퍼 또는 기타 간단한 모션 제어 모터 애플리케이션을 신속하게 설계 할 수 있습니다.
예
소형 풋 프린트 썬 루프 모터 모듈 레퍼런스 디자인은 채광창 및 윈도우 리프트 어플리케이션을위한 솔리드 스테이트 모터 제어 모듈입니다. TI 레퍼런스 디자인은 현재의 션트 (shunt) 앰프와 2 개의 듀얼 - 라인 패키지 자동차 급 패키지 MOSFET을 통합 한 DRV8703-Q1 게이트 드라이버를 사용하여 전형적인 릴레이 솔루션에 비해 매우 작은 전력 단 레이아웃을 만든다. 이 설계에는 모터 위치를 인코딩하는 2 개의 TI DRV5013-Q1 래칭 홀 센서도 포함되어있다.
TI의 솔리드 스테이트 모터 드라이브를 사용하여 모터 컨트롤 시스템을 설계하면 PCB 솔루션의 크기를 줄일 수있어 더 많은 모터를 동일한 모듈에서 제어 할 수 있습니다. 모터 드라이브의 고집적과 간단한 제어 구조 덕분에 설계자는 현재 릴레이를 사용하는 대부분의 브러쉬 형 DC 모터 컨트롤러 회로를 쉽고 빠르게 재 설계 할 수 있습니다.
