Электр велосипедтерінің ПХД құрастыруға арналған мотор жетегі тізбегі

Электр велосипедтеріне арналған электр велосипедтері үшін мотор жетегі қондырғысы ПХД
электр велосипедінің өнімділігі PCB негізіндегі мотор жетегі схемаларының дәлдігі мен сенімділігіне арналған. Бұл жүйелер әр түрлі міну жағдайында қауіпсіздікті қамтамасыз ету кезінде қуат беру, моментпен басқару және энергия тиімділігін басқаруды басқарады. Төменде біз заманауи мотор жетегінің қонақтарын анықтайтын техникалық компоненттер мен стратегияларды зерттейміз.

1. Қуат сахнасы жобалау және энергияны конверсиялау

MOSFET / IGBT-ге негізделген H-Wridge конфигурациясы
Мотор жетегішінің өзегі - бұл жоғары вольтты мофец немесе игсбс көмегімен салынған толық көпір топологиясы. Бұл келісім моторға алға және кері бағытта өзгеруге мүмкіндік беретін екі бағытты ағымға мүмкіндік береді. ПХД коммутация шығындары мен электромагниттік кедергілерді азайту үшін төмен паразиттік индуктивтілікпен іздейді (EMI). PCB-ге және дискретті компоненттерге біріктірілген қақпа драйверлері MOSFET / IGBT активтендіру уақытын, өткізгіштіктер арасындағы тегіс ауысуды қамтамасыз етеді.

Кернеуді реттеуге арналған DC-DC конвертеріне интеграциялау
Контроллерлер мен датчиктер сияқты тұрақты қуатпен қамтамасыз ету үшін, PCB тұрақты қуат көзі болып табылады, ПХД тұрақты ток конвертерінің кезеңін қамтиды. Бұл тізбек синхронды шелек түрлендіргіштерін немесе оқшауланған шыбық топологияларын пайдаланып батарея кернеуіне (мысалы, 48V-ден 12В-ге) төмен қаратады. MCU Шунт резисторлары немесе Холл-эффект датчиктері арқылы шығатын кернеуді және токтарды әр түрлі жүктемелерде реттеу үшін реттеу, PWM кезекші циклдерін реттейді. Кейбір дизайндарда батареяны және төменгі электрониканы қорғау кезінде жүйені баптандыру кезінде инициализациялаудың алдын алу үшін жұмсақ іске қосу функциясы кіреді.

Жоғары қуатты компоненттерді термиялық басқару
Тиімді жылуды тарату үшін, жоғары токтерде жұмыс істейтін MOSFETS / IGBTS үшін өте маңызды. ПХД жылу өткізгіштікті жақсарту үшін қалың мыс қабаттарын (мысалы, 2oz немесе одан көп) қолданады, ал термиялық өткізгіштікті жақсарту үшін термиялық виас ыстық нүктелерден отты мыс ұшақтарына немесе сыртқы жылулыққа өткізеді. Электр қондырғыларының жанында орналасқан температура сенсорлары (мысалы, NTC Termistors) Қуатқа арналған құрылғыларға қатысты нақты уақыттағы кері байланыс береді, бұл коммутациялық жиіліктерді толтырып, егер қызып кету анықталған болса, ағымдық шектеулерді азайтады. Жетілдірілген орналасулар сонымен қатар пассивті салқындату үшін фазалық-өзгерістер немесе ендірілген жылу құбырлары тығыз конструкцияларда болуы мүмкін.

2. Нақты қозғалтқышты басқару алгоритмдері

Өрісті бағытталған бақылау (FOC)
щеткасыз DC (BLC) немесе тұрақты магниялық синхронды мотоцикстер (PMSM), ПХД, тиімділік пен жауаптылықты жақсартады. MCU роторды өңдейді, DQ анықтамалық жақтауында оңтайлы ағымдағы векторларды есептеу үшін зал датчиктер, кодтар немесе сенсорсыз бағалаушылардан (мысалы, жылжымалы режим бақылаушылары) өңделеді. Пропорционалды-интегралды (PI) контроллері кернеудің шығуын жылдамдату үшін немесе кернеу командаларын бақылау үшін реттейді, ал ғарыштық-вектордың модуляциясы (SVM) фазалық токтардағы гармоникалық бұрмалануды азайтады. Тікелей төбеден басталған немесе айнымалы кадрлық қолдауды қажет ететін электронды велосипедтер үшін өте тиімді.

Сезімталсыз жұмыс және стартап стратегиясы
, шығындар мен күрделілікті азайту үшін көптеген ПХД қызметтерді анықтауды қолдана отырып, сенсорсыз қозғалтқышты қолдайды. Іске қосу кезінде MCU бұрылуды бастау үшін алдын ала анықталған ашық цикл тізбегін қолданады, содан кейін «Өлшенетін тіреуіш» сигналдары анықталғаннан кейін жабық циклді басқаруға ауысады. Жылдамдығы аз жұмыс үшін, жоғары жиілікті инъекция сияқты әдістер (HFI) нәзік кернеу импульстарын инъекциялау және ағымдағы жауаптарды талдау арқылы позицияны бағалау дәлдігін жақсартады. Сондай-ақ, PCB сонымен қатар стендтердің тоқтауында өтеуге қарсы алгоритмдерді қамтуы мүмкін, бұл нөлдік жылдамдықпен тегіс үдеуді қамтамасыз етеді.

Жүктеме линальды моментті өтеу Қажет
, тік индикаторлар немесе кенеттен тоқтаулар құбылмалы момент сұраныстарын жасау. ПХД-нің МКУ крутящий шығысын динамикалық түрде реттеу үшін фазалық ағындар мен жылдамдықпен кері байланыс бақылайды. Мысалы, егер мотор кенеттен баяуласа (көбейген жүктеме көрсетілсе), контроллер мақсатты жылдамдықты сақтау үшін пропорционалды түрде жоғарылайды. Керісінше, регенеративті тежеу ​​кезінде аудан кинетикалық энергияны электр энергиясына айналдыру үшін фазалық тізбектерді қалпына келтіреді, оны электр энергиясына айналдырады, оны батареяға қайта салыңыз. Кейбір жүйелер рельефті өзгертуді болжау және момент параметрлерін алдын-ала реттеу үшін инерциялық өлшеу қондырғыларын (имус) біріктіреді.

3. Қауіпсіздік және қорғаныс механизмдері

Қымбат емес және қысқа тұйықталудан қорғау
PCB-ді асып түсетін оқиғаларды анықтауға арналған тостың әсер ететін сенсорлар (мысалы, OP-AMP күшейткіштері бар резунзорлар), бұл асып кетеді. Егер фазалық токтар қауіпсіз шекті деңгейден асып кетсе (мысалы, моторлы тұрақтарға немесе контроллердің ақауларына байланысты), MCU Микроекундтардағы қақпаның тоқтаған сигналдары Миксер / Igbts-ке қуат көзін салуды жүзеге асырады. Қосылған тоналды, аппараттық негіздегі кроубтардың тізбектері немесе сақтандырғыштары қосымша қорғаныс қабаттары ретінде қосылуы мүмкін. Сондай-ақ, жүйе волктандтың құлыпталуын (ультрафиолет) бақылауды бақылайды, бұл қоңыр-шығыс жағдайларында электрлік құрылғыларды басқара алады.

Отандырушыларды бақылау және жылу дроссельдеу
Қуат сатылы салқындатудан басқа, PCB-ді MCU, моторлы орамалар және батареялар сияқты сыни компоненттердің температурасы. Таратылған NTC термисторлары немесе сандық температура сенсорлары Контроллерге беріледі, бұл шекті мәндерден асып кетсе, термиялық дұрыстығын анықтайды. Мысалы, егер мотор орамалары 120 ° C-қа жетсе, MCU салқындатуға мүмкіндік беру үшін момшатор шығысын 30% төмендетуі мүмкін. Пайдаланушыға қарайтын индикаторлар (мысалы, жарықдиодты ескертулер немесе хаптикалық кері байланыс) Жылуларға арналған шабандоздар туралы хабарлаңыз, оларды жүктеуді азайту немесе температура қалыпқа келгенше жүруді тоқтатыңыз.

Жүйелік интеграцияланған байланыс хаттамалары
PCB-ді интеграциялау PCB интерфейстерін басқа электрондық велосипедтер интерфейстері, мысалы, батареяны басқару жүйесі (BMS), дроссель және дисплей - автобус, UART немесе PWM байланысы. Стандартталған хаттамалар нақты уақыттағы мәліметтер алмасу кезінде үшінші тарап компоненттерімен үйлесімділікті қамтамасыз етеді. Мысалы, BMS компаниясы (Social) және денсаулық көрсеткіштерін мотор контроллеріне бере алады, бұл өнімділік параметрлерін (мысалы, ең жоғары қуат) реттейді, бұл өнімділік параметрлерін, батареяның қызмет ету мерзімін ұзартуға мүмкіндік береді. Дисплей блогы жылдамдық, моматура және ПХД-дан қате кодтарын, шабандоздар жүйелік күйге келтіретін әрекеттерді қамтамасыз етеді.

Жетілдірілген қуат электроникасын, бейімделгіш басқару алгоритмдерін және көп қабатты қауіпсіздік мүмкіндіктерін біріктіру, электр велосипедтері PCBS өнімділік, тиімділік және сенімділік тепе-теңдігіне қол жеткізеді. Олардың модульдік дизайны сонымен қатар болашақ жаңартуларды қолдайды, мысалы, AI-басқарылатын болжамды техникалық қызмет көрсету немесе жетілдірілген сенсорлық сезім, мысалы, Smart Mobility трендтерінің үйлесімділігін қамтамасыз етеді.