一文看懂智能家居中的電機驅(qū)動芯片
電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）電機驅(qū)動芯片是一種專門用于控制電機的芯片，通過對驅(qū)動器進(jìn)行控制，可實現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)動方向、速度和運動方式等多種控制模式。智能家居中，電機驅(qū)動芯片也被廣泛應(yīng)用于控制電動窗簾、卷簾門、智能馬桶蓋等設(shè)備的開啟、關(guān)閉和位置控制等任務(wù)。
電機驅(qū)動芯片的重要性
電機驅(qū)動芯片在智能家居設(shè)備的控制中有著非常重要的地位，合理使用電機驅(qū)動芯片，不僅能夠提高系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性，降低系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度，還為智能家居設(shè)備的提高性能和應(yīng)用場景提供了很好的保障。
比如電機驅(qū)動芯片能夠通過控制輸入信號來控制電機的轉(zhuǎn)速和位置，從而實現(xiàn)精確的控制，特別是步進(jìn)電機驅(qū)動芯片，可以通過設(shè)置不同的控制參數(shù)來實現(xiàn)高精度的轉(zhuǎn)角和位置控制。
而想要得到精確的控制，還需要知道反饋信號。因此電機驅(qū)動芯片通常會提供反饋信號輸入端口，以便設(shè)備系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制，比如常見的位置反饋或者轉(zhuǎn)速反饋，這使設(shè)備系統(tǒng)具有了高精度、高可靠性的性能。
此外，智能家居設(shè)備的電機通常會面臨一些負(fù)載變化和工作環(huán)境變化的情況，如無負(fù)載、超載、電壓波動等，這些情況下，電機驅(qū)動芯片的保護(hù)性功能，如過電流、過溫保護(hù)等功能，則能夠有效保護(hù)設(shè)備和提高控制的穩(wěn)定性。
并且在智能家居設(shè)備中使用到的電機驅(qū)動芯片通常成本不高，且可以在電路板上方便地進(jìn)行集成。
電機驅(qū)動芯片的工作原理
電機驅(qū)動芯片的工作原理是將控制信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電機電流進(jìn)行控制，以控制電機的轉(zhuǎn)動方向、速度和位置等。根據(jù)不同類型的電機，其控制原理和實現(xiàn)方式也不同。常見的電機驅(qū)動芯片有步進(jìn)電機驅(qū)動芯片、直流電機驅(qū)動芯片、無刷直流電機驅(qū)動芯片等。
步進(jìn)電機驅(qū)動芯片通過控制器輸出的脈沖信號驅(qū)動步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)子，信號包括電流大小、電機轉(zhuǎn)動方向、細(xì)分步長等，實現(xiàn)定角度的正反轉(zhuǎn)和步進(jìn)運動。這種電機可以同時減速和精確位置控制，常用的步進(jìn)電機驅(qū)動芯片有L293D、A4988、TB6600等。
直流電機驅(qū)動芯片常用的是雙電橋型結(jié)構(gòu)，即H橋，其工作原理是基于利用內(nèi)部的四個開關(guān)管控制電機的電流方向，從而實現(xiàn)電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和調(diào)速控制?？刂破靼l(fā)送控制信號，通過信號轉(zhuǎn)換電路驅(qū)動H橋芯片內(nèi)部開關(guān)管的工作狀態(tài)從而改變電機的電流方向和大小，實現(xiàn)不同條件下對電機的控制。
顧名思義，直流電機驅(qū)動芯片主要用于控制直流電機，常用的直流電機驅(qū)動芯片有L298N、L9110S、TB6612FNG等。
無刷電機驅(qū)動芯片也是我們常說的BLDC芯片，是通過輪廓控制、傳感器反饋等技術(shù)實現(xiàn)對電機的控制，主要是通過開關(guān)MOSFET管來驅(qū)動無刷電機，最常使用三個控制信號分別控制電機三個相位的電流流動，通過得到與位置和轉(zhuǎn)動方向相關(guān)的反饋，控制電機的運動方向和速度。常用的BLDC電機驅(qū)動芯片有UCC27211A、TB6585FG、DRV8301等。
小結(jié)
電機驅(qū)動芯片的控制原理主要是通過改變電機電流大小和方向，實現(xiàn)對電機的控制，以達(dá)到不同的目的，比如控制電機轉(zhuǎn)速和位置等。電機驅(qū)動芯片是智能家居設(shè)備中至關(guān)重要的組成部分，提供給智能家居更高效、更精準(zhǔn)、更可靠的控制方式，將智能家居的控制、安全和自動化提升到一個新的水平。
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