現在、産業オートメーション、自動車産業、家電の分野を問わず、さまざまな最終市場で BLDC モーターの制御性能に対する要求が高まっています。これらの市場では、モーターに高効率と多彩な制御機能を提供するだけでなく、モーターが高速で動作しながら低騒音と低振動を達成することも求められています。
このように性能基準が向上し続ける中、高い市場需要と厳しい性能要件という 2 つの重要な要因によって、高性能 BLDC モータ ドライバ制御チップの数が増加しています。{{1}
多くの国内メーカーが BLDC モータードライバーチップとソリューションを次々と発売しています。パフォーマンスの点では、これらの製品は国際メーカーの製品と同等であり、より優れたコストパフォーマンスを提供し、よりタイムリーな技術サポートを顧客に提供します。
国内の BLDC チップ市場を見ると、FOC はほぼ標準になっています。 FOC のアプリケーションに基づいて、メーカーは競争力を高めるために、より多くの周辺機器構成を統合しています。
FOCとは何ですか？
ベクトル制御とも呼ばれる FOC (フィールド指向制御) は、現在、ブラシレス DC モーター (BLDC) と永久磁石同期モーター (PMSM) を効率的に制御するための最良の選択肢です。
FOC は磁界の大きさと方向を正確に制御し、その結果、スムーズなモーター トルク、低ノイズ、高効率、高速な動的応答が実現します。これは多くのアプリケーションで従来の制御方法を徐々に置き換えつつあり、モーション コントロール業界で大きな注目を集めています。
FOCの原則
FOC 制御では主に、フィードバック入力としてモーター ローターの位置、モーター速度、電流の大きさなどの情報が必要です。これには、モーターの相電流を取得し、一連の数学的変換と推定アルゴリズムを適用して、分離された簡単に制御可能なフィードバック量を取得することが含まれます。
コントローラーはフィードバック量と目標値の間の誤差に基づいて動的に調整し、最終的にモーターを駆動するための三相正弦波形を出力します。-
代表的な FOC 制御ブロック図
センサー-ベースの FOC / センサーレス FOC
センサーベースの FOC の場合、エンコーダがモーター ローターの位置に関するフィードバックを提供するため、制御は簡単です。ただし、多くの場合、より高い制御性能が必要になります。
センサーレス FOC の場合、制御プロセスではモーターの相電流を収集し、位置推定アルゴリズムを使用してローター位置を計算する必要があるため、制御がより困難になります。
しかし、配線が簡単、低コスト、高信頼性を実現し、高効率、低振動、低騒音、高応答速度などの制御目標を最大限に引き出すことができます。その結果、徐々に業界の主流となり、ファンなどのアプリケーションで広く使用されています。
通常、汎用チップ（主に ARM{{1} ベース）上でソフトウェア プログラミングを通じてモーター制御アルゴリズムを実装する業界の競合他社とは異なり、Xinren Technology はチップ設計、モーター駆動アーキテクチャ、モーター テクノロジーを基礎となるアーキテクチャ レベルで効果的に統合しています。{0}アルゴリズムをハードウェアに組み込む技術的アプローチを採用することで、同社は複雑なモーター駆動制御アルゴリズムをチップ アーキテクチャ レベルで実装し、その結果、独自の知的財産を持つモーター駆動制御プロセッサ コアである ME- が誕生しました。
技術的応用シナリオ
アプリケーション シナリオには、センサーレス / センサーベースの BLDC / PMSM モーター、三相 / 単相誘導モーター、サーボ モーター、レンジフード、屋内エアコン、天井ファン、床ファン、掃除機、ヘアドライヤー、工業用ファン、ウォーター ポンプ、コンプレッサー、電気自動車、電動工具などがあります。{{1}
現在、BLDC モーター ドライブおよび制御チップ分野におけるシングルチップの高集積化とセンサーレス FOC 制御への業界の傾向は、すでに非常に明確です。{0} BLDC ドライブおよび制御チップのメーカーにとって、この市場成長機会の中で高効率、低消費電力、安定性のブレークスルーを達成することが市場シェアを獲得する鍵となります。