다음 중에서 선택 센서리스 BLDC 모터 드라이버그리고홀 센서 BLDC 모터 드라이버BLDC 모터 시스템 설계에 있어서 중요한 결정입니다. 두 가지 접근 방식은 서로 다른 방법을 사용하여 로터 위치를 결정하며 각각 특정한 장점과 한계가 있습니다.

일반적으로 홀 센서 제어는 직접적인 회전자 위치 피드백과 제로 속도에서의 안정적인 시동을 제공하는 반면, 무센서 제어는 홀 센서를 제거하고 모터의 전기 신호(일반적으로 역기전력)를 사용하여 회전자 위치를 추정합니다..적절한 선택은 모터, 시동 부하, 속도 범위, 비용, 배선 및 애플리케이션 요구 사항에 따라 달라집니다.

3상 BLDC 모터에는 모터 위상을 정류할 시기를 결정하기 위해 회전자 위치 정보가 필요합니다.

홀 센서 BLDC 모터는 일반적으로 모터 내부에 설치된 3개의 홀 효과 센서를 사용합니다. 디지털 신호는 회전자의 전기적 위치를 나타내므로 컨트롤러가 적절한 정류 상태를 선택할 수 있습니다.

기존의 6단계 시스템에서 3개의 홀 신호는 각각 60도의 전기 각도를 갖는 6개의 유효한 전기 섹터를 식별합니다.

센서리스 BLDC 모터에는 홀 센서가 필요하지 않습니다. 기존의 6단계 센서리스 제어에서 컨트롤러는 플로팅 모터 위상의 역기전력(Back-EMF)을 모니터링하고 제로 크로싱 정보를 사용하여 회전자 위치를 추정하고 정류 타이밍을 결정합니다.

따라서 기본적인 차이점은 다음과 같습니다.

홀 센서:

• 로터 위치 → 홀 센서 → 컨트롤러 → 정류

센서리스:

• 회전자 회전 → 역기전력 → 위치 추정 → 컨트롤러 → 정류

기존 센서리스 BEMF 제어의 주요 한계는 역기전력이 모터 회전 속도에 따라 달라진다는 것입니다. 정지 상태에서는 기본적으로 역기전력이 없으므로 컨트롤러는 BEMF만으로는 회전자 위치를 얻을 수 없으며 시동 전략을 사용해야 합니다.

홀 기반 BLDC 모터에서 홀 센서는 영구 자석 회전자의 자기장을 감지합니다.

컨트롤러는 홀 상태를 읽고 로터가 현재 어느 전기 부문에 있는지 결정합니다.

단순화된 제어 순서는 다음과 같습니다.

홀 신호 → 회전자 위치 → 정류 → 모터 회전

기존의 3홀 6단계 시스템의 경우 센서 신호는 6개의 정류 섹터에 해당하는 6개의 유효한 위치 상태를 제공합니다.

• 안정적인 시동
• 저속 제어가 좋음
• 직접적인 로터 위치 정보
• 시동 토크가 필요한 용도에 적합
• 비교적 간단한 정류 논리

• 모터 내부에 홀 센서가 필요합니다.
• 추가 배선이 필요합니다
• 구성 요소 및 조립 요구 사항을 추가합니다.
• 센서 설치로 인해 모터 제조 복잡성이 증가할 수 있음
• 홀 배선 및 신호에는 여전히 적절한 EMI 설계가 필요합니다.

기존 센서리스 6단계 BLDC 시스템에서는 2개의 모터 위상이 구동되고 세 번째 위상은 부동 상태로 유지됩니다.

컨트롤러는 부동 단계를 모니터링합니다.

모터가 회전하면 영구 자석이 모터 권선에 역기전력을 생성합니다. 컨트롤러는 역기전력 제로 크로싱을 감지하고 이 정보를 사용하여 다음 정류 이벤트를 동기화합니다.

단순화된 프로세스는 다음과 같습니다.

모터 회전

↓

역기전력 생성

↓

부동 위상이 감지됨

↓

제로 크로싱 감지됨

↓

로터 위치 추정

↓

다음 통근

따라서 물리적인 회전자 위치 센서가 필요하지 않습니다.

이는 가장 중요한 엔지니어링 차이점 중 하나입니다.

BLDC 모터가 정지되는 경우:

모터 속도 ≒ 0 → 역기전력 ≒ 0

따라서 컨트롤러는 초기에 BEMF에 의존하여 회전자 위치를 결정할 수 없습니다.

센서리스 드라이버에는 일반적으로 충분히 감지 가능한 BEMF 신호를 사용할 수 있을 때까지 모터를 가속하기 위한 초기 시동 시퀀스가 ​​필요합니다.

이는 다음을 의미합니다.모터 시동 부하는 센서리스 BLDC 드라이버를 선택할 때 중요한 요소입니다..

예를 들어, 센서리스 드라이버는 저부하 팬에서는 매우 잘 작동할 수 있지만 모터와 드라이버 매개변수가 적절하게 일치하지 않으면 시작 토크 요구 사항이 높은 펌프, 송풍기 또는 기계 시스템을 시작하는 데 어려움을 겪습니다.

보편적인 대답은 없습니다.

올바른 선택은 응용 프로그램에 따라 다릅니다.

• 홀 센서를 사용할 수 없습니다.
• BOM 비용 절감이 중요
• 단순화된 모터 배선이 선호됩니다.
• 기계적 통합을 단순화해야 함
• 모터는 일반적으로 중속 또는 고속으로 작동합니다.
• 적용 분야는 팬, 펌프, 송풍기 또는 이와 유사한 회전 부하입니다.
• 이 애플리케이션에는 제로 속도에서 정확한 로터 위치가 필요하지 않습니다.

• 안정적인 스타트업이 중요합니다
• 높은 시동 토크가 필요합니다
• 모터가 매우 낮은 속도로 자주 작동합니다.
• 로터 위치는 정지 상태에서도 사용할 수 있어야 합니다.
• 해당 애플리케이션은 이미 홀 장착 모터를 사용하고 있습니다.
• 제어 시스템에는 직접적인 홀 위치 피드백이 필요합니다.

이는 절대적인 규칙이 아니라 엔지니어링 선택 고려 사항입니다. 특정 모터와 부하는 항상 컨트롤러와 함께 평가되어야 합니다.

BLDC 드라이버 선택은 다음 사항에 따라 수행됩니다.전압과 전류충분하지 않습니다.

엔지니어는 다음 사항도 고려해야 합니다.

• 모터 권선 구성
• 정격전압
• 정격전류
• 피크/기동 전류
• 모터 속도 범위
• 극 수
• 역기전력 특성
• 홀 센서 배열(해당되는 경우)
• 시동 토크
• 기계적 부하
• 필요한 가속
• PWM 주파수
• 작동 온도
• 보호 요구 사항

센서리스 시스템의 경우 BEMF 특성과 시작 동작이 특히 중요합니다.

홀 기반 시스템의 경우 홀 센서 유형, 홀 전기 각도, 신호 순서 및 위상/홀 배선 관계도 확인해야 합니다.

JUYI Tech는 컨트롤러 IC 및 드라이버 보드를 포함하여 센서리스 및 홀 센서 BLDC 제어 솔루션을 모두 제공합니다.

이를 통해 엔지니어는 실제 모터 및 애플리케이션 요구 사항에 따라 제어 아키텍처를 선택할 수 있습니다.

그만큼JY01이는 홀 센서와 센서리스 모터 설계 간의 유연성이 필요한 엔지니어에게 특히 적합합니다.

이 제품은 다음을 모두 지원하는 듀얼 모드 BLDC 컨트롤러 IC로 설계되었습니다.

• 홀 센서 BLDC 모터
• 센서리스 BLDC 모터

JY01은 SPWM 드라이브 기술을 사용하며 소프트 스타트, 전류 제어, 과부하 보호, 회전자 잠금 보호 및 속도 피드백과 같은 기능을 포함합니다.

JY01 애플리케이션 문서에 따르면 IC는 홀 또는 센서리스 작동용으로 구성될 수 있습니다. 센서리스 운전에서는 시동 토크가 부족하면 시동이 걸리지 않고, 시동 토크가 너무 많으면 흔들림이나 역동작이 발생할 수 있으므로 시동 토크 조정이 특히 중요합니다.

따라서 JY01은 홀 및 센서리스 BLDC 모터 설계를 모두 수용할 수 있는 하나의 컨트롤러 플랫폼을 원하는 엔지니어에게 유용한 옵션입니다.

특히 센서리스 제어가 필요한 애플리케이션을 위해 JUYI Tech는 다음과 같은 센서리스 BLDC 제어 IC 기반 제품을 제공합니다.JY03B.

그만큼JY03BSSOP-28 패키지로 제공되는 9~36V 센서리스 BLDC 모터 제어 IC입니다. 모터 제어 코어, MOSFET 게이트 드라이버, 전압 조정 및 기타 제어 기능을 단일 IC에 통합하여 필요한 외부 제어 회로의 양을 줄입니다.

예를 들어,JYQD-V9.3EJY03B를 기반으로 하는 10~36V 무센서 3상 BLDC 드라이버 보드로, PWM 및 0~5V 아날로그 속도 제어 및 FG 속도 펄스 출력을 제공합니다.

이러한 유형의 솔루션은 홀 센서가 필요하지 않고 소형 센서리스 BLDC 제어 아키텍처가 선호되는 애플리케이션에 적합합니다.

홀 장착 모터의 경우 JUYI Tech는 전용 홀 센서 드라이버 보드도 제공합니다.

예를 들어,JYQD-V7.3E215A 최대 정격 전류, 0~5V 아날로그 속도 제어, PWM 속도 제어 및 속도 펄스 출력을 갖춘 24V 홀 효과 BLDC 모터 드라이버 보드입니다. 이 제품은 120° 홀 구성의 홀 센서 BLDC 모터용으로 설계되었습니다.

또 다른 옵션은JYQD-YL02D, 12~36V 작동 및 120° 홀 센서 BLDC 모터를 지원하는 듀얼 채널 BLDC 드라이버 보드입니다.

따라서 JUYI Tech의 제품 포트폴리오는 선택의 두 가지 측면을 모두 포괄합니다.

센서리스 BLDC

• JY03B
• JYQD-V9.3E
• 기타 센서리스 JYQD 시리즈

홀 센서 BLDC

• JY01
• JYQD-V7.3E2
• JYQD-YL02D
• 기타 홀 센서 드라이버 솔루션

현재 JUYI Tech 제품 포트폴리오에는 별도의 센서리스, 홀 센서 및 듀얼 모드 BLDC 컨트롤러 제품도 나열되어 있습니다.

두 방법 모두 보편적으로 더 나은 방법은 아닙니다. 센서리스 제어는 홀 센서를 제거하고 모터 인터페이스를 단순화하는 반면, 홀 센서는 직접적인 로터 위치 정보와 제로 속도에서의 안정적인 작동을 제공합니다.

예, 하지만 역기전력은 사용할 수 없거나 정지 상태 및 속도가 매우 낮을 때 너무 약하기 때문에 일반적으로 전용 시동 전략이 필요합니다.

예. 홀 센서는 모터가 정지해 있는 경우에도 회전자 위치 정보를 제공하므로 시동 정류가 더욱 간단해집니다.

예. JY01은 홀 센서 및 센서리스 BLDC 모터용 듀얼 모드 컨트롤러 IC로 설계되었습니다.

JY03B는센서리스 BLDC 모터 제어 IC. 홀 센서 애플리케이션의 경우 JUYI Tech는 JY01 기반 솔루션 및 홀 센서 드라이버 보드를 포함한 다른 제품을 제공합니다.

센서리스와 홀 센서 BLDC 제어 사이의 선택은 단순히 하나의 기술이 더 새롭거나 저렴한지 여부가 아니라 전체 모터 및 애플리케이션 요구 사항을 기반으로 해야 합니다.

센서리스 BLDC 제어배선을 단순화하고 센서 관련 부품을 줄이며 팬, 펌프, 송풍기 및 정지 상태에서 직접적인 회전자 위치 피드백보다 안정적인 중속/고속 작동이 더 중요한 기타 응용 분야에 효과적인 솔루션을 제공할 수 있습니다.

홀 센서 BLDC 제어직접적인 로터 위치 정보를 제공하며 안정적인 시동, 저속 작동 또는 높은 시동 토크가 필요할 때 특히 유용합니다.

JUYI Tech는 JY01 듀얼 모드 BLDC 제어 IC를 통해 두 아키텍처를 모두 지원합니다. JY02A, JY03B 센서리스 BLDC 제어 IC, 홀 센서 드라이버 보드, 센서리스 드라이버 보드 및 맞춤형 BLDC 모터 제어 솔루션. 모터의 전기적 특성, 시동 부하, 작동 속도 및 애플리케이션 요구 사항에 따라 가장 적합한 솔루션을 선택해야 합니다.

• 역기전력 감지는 어떻게 작동합니까?
• 올바른 BLDC 모터 드라이버를 선택하는 방법