《電子技術(shù)應(yīng)用》
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【技術(shù)分享】車用直流馬達(dá)需求見漲,,如何選擇合適的電機(jī)驅(qū)動方案,?

2019-04-29

  市場趨勢

  預(yù)估車用直流馬達(dá)系統(tǒng)的需求將穩(wěn)定成長,未來5年的年成長率約在3.1%左右,。車身周邊的需求主要來于自車門鎖,、電動后照鏡、座椅調(diào)整,、清潔劑幫浦、雨刷,、車窗開關(guān),、天窗和電動滑門等傳統(tǒng)應(yīng)用。但還有許多新崛起且十分吸引消費(fèi)者的應(yīng)用逐漸面市,,部分實例包括抬頭顯示器(HUD),、隱藏式車門把手、電動尾門,、電動車換檔切換器和電動車充電器鎖,。

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  考慮以上狀況,估計2020年全球各地與車身相關(guān)的車用直流馬達(dá)需求將達(dá)到20億個,。

  下圖為各種應(yīng)用所占比例,,所有應(yīng)用耗電都在30W到200W之間。

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  在車身應(yīng)用上驅(qū)動直流馬達(dá)使用繼電器和內(nèi)建芯片的比較

  過去汽車產(chǎn)業(yè)一直將繼電器視為一種簡單又便宜的解決方案,,用來驅(qū)動直流馬達(dá),。但這種想法正逐漸改變,現(xiàn)在汽車制造商認(rèn)為SSD才是更適合新應(yīng)用設(shè)計的選擇,。SSD因為具有高度可靠的質(zhì)量且診斷功能更為強(qiáng)化,,很容易就能建置各種創(chuàng)新功能,像是驅(qū)動各種可變負(fù)載配置文件(例如電動尾門)或控制動作的順暢度(例如車窗開關(guān)或座位調(diào)整),、消除繼電器開關(guān)噪音以及增加豪華感,。

  最重要的是,全世界的地方立法機(jī)構(gòu)已開始針對汽車的污染物質(zhì)和二氧化碳排放設(shè)定新的限制,,汽車結(jié)構(gòu)必須有所調(diào)整,,尤其是動力負(fù)載的供應(yīng),皆必須采用效率更高的電子組件,。雖然新標(biāo)準(zhǔn)的沖擊對象將以動力總成(power-train)系統(tǒng)為主,,車身控制模塊(Body Control Module,,BCM)還是有一部分關(guān)聯(lián)性。

  因此我們預(yù)測,,2020-2025年間由SSD驅(qū)動的直流馬達(dá)每年平均成長6.7%,,逐漸搶攻繼電器的市占率。

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  在此情況下,,意法半導(dǎo)體的VIPowerTM M0-7 H-橋系列產(chǎn)品將成為在汽車應(yīng)用的馬達(dá)控制方面,,同等級組件當(dāng)中最佳選擇。M0-7 H-橋系列將邏輯功能和動力結(jié)構(gòu)整合至單一封裝,,讓芯片內(nèi)建智能功能因此除了從提供簡單驅(qū)動作用到還能防止故障,,提供先進(jìn)的診斷和保護(hù)功能、減少所需零件數(shù)量,、提升可靠度并節(jié)省印刷電路板(PCB)面積,。

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  可靠度提升進(jìn)而延長10倍的使用壽命

  繼電器觸點(diǎn)是一種可導(dǎo)電的金屬片,相互連接好讓電流通過,。機(jī)械式開關(guān)觸點(diǎn)常見的問題包括會聽見噪音,,還有終端顧客因為感受到機(jī)械震動而觀感不佳(尤其是轉(zhuǎn)換頻率驅(qū)動應(yīng)用)。除此之外,,繼電器切換時會造成電弧噪音,,進(jìn)而產(chǎn)生電磁干擾(EMI)。為了降低繼電器切換噪音,,就需要電阻電容減震器(RC snubber)和續(xù)流二極管(flywheel Diode)等額外零件,,但這些額外零件會對最后結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性帶來負(fù)面影響。切換時產(chǎn)生的機(jī)電應(yīng)力,,中長期的影響就是會降低接觸電阻和效能,,讓繼電器無法使用或縮短壽命。繼電器效能的劣化則會降低可靠度,。


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