Nous devons remonter de nombreuses années pour examiner la période où le véhicule n’a pas utilisé le moteur. À ce moment-là, le véhicule était démarré par une manivelle, et le ventilateur de refroidissement du moteur et les essuie-glace étaient couplés mécaniquement au moteur. La combinaison du moteur électrique et du moteur à combustion interne a été rapidement combinée, et cette combinaison était à l'origine principalement pour des considérations de confort. Ces moteurs sont des moteurs à faible puissance (<100 w)="" et="" ne="" nécessitent="" généralement="" qu'un="" simple="" relais="" pour="" piloter="" la="" charge,="" ce="" qui="" constitue="" le="" meilleur="" choix="" pour="" améliorer="" l'efficacité="" et="" les="" performances="" du=""> Alors que les moteurs commencent à être utilisés dans des applications de sécurité, telles que les systèmes de freinage antiblocage et les systèmes de contrôle de traction, les moteurs nécessitent un système de transmission plus fiable.
Récemment cependant, l’industrie automobile s’est concentrée sur la réduction de la consommation de carburant. La pression du trafic vert a obligé les ingénieurs à trouver des solutions intelligentes et efficaces pour leurs véhicules. Le moteur peut atteindre d'excellentes performances lorsqu'il est entraîné par des appareils électroniques intelligents. Les solutions électroniques sont particulièrement adaptées aux moteurs haute puissance (> 100W). Bien que le refroidissement du moteur et les soufflantes dans les voitures modernes utilisent maintenant le contrôle électronique de la puissance, le champ d'application des moteurs reste large. Un grand nombre des fonctions de la voiture utilisent encore des systèmes mécaniques connectés au moteur à combustion interne. Le contrôle électronique peut apporter des améliorations significatives en termes d'efficacité, et les pompes et les pompes en sont de bons exemples. Avec le contrôle électrique, la puissance peut être efficacement transmise au moteur, lui permettant de répondre avec précision aux exigences de puissance à tout moment.
La technologie de conversion de fréquence offre des opportunités considérables à l'industrie automobile
La commande de moteur à fréquence variable de l'application de refroidissement et de soufflante de moteur de véhicule est la dernière innovation. L’unité de refroidissement du moteur et le ventilateur de l’ancien modèle utilisent tous deux un système de contrôle de la vitesse composé d’une résistance et d’un relais. Avec ce système, la vitesse du moteur est limitée à plusieurs valeurs discrètes. Une résistance est requise en série avec le moteur pour obtenir une valeur de vitesse quelconque. La vitesse du moteur ne peut pas être optimisée pour les besoins en puissance, de sorte que les performances de cette solution sont extrêmement faibles. Cela se traduit par des rendements typiques inférieurs à 50% dans la plupart des cas.
Les progrès récents de la technologie de l'électronique de puissance ont fait du contrôle de moteur à fréquence variable la solution de choix pour de nombreuses applications. Avec le contrôle de fréquence variable, il est possible d’atteindre des rendements types supérieurs à 90% sur toute la plage de charge. En prenant comme exemple un ventilateur de refroidissement de moteur de 400 W, la consommation électrique du contrôleur électronique est inférieure de 100W à celle du contrôleur de ventilateur à résistance pendant un cycle de charge typique. L'économie d'énergie de 100 W équivaut à une réduction d'environ 0,1 L par 100 km de consommation de carburant.
Le défi des moteurs entraînés avec la technologie de commande PWM est de répondre aux exigences en matière de perturbations électromagnétiques. À 20 kHz, le système produit du bruit du côté de la batterie. La pente actuelle di / dt au moment de l'activation et de la désactivation est la principale source d'EMI. Afin de satisfaire aux exigences EMI, un filtre passif doit être connecté entre la batterie et l'onduleur. Ce filtre est généralement constitué de deux grands condensateurs et d'un inducteur. Le coût du filtre est un coût important pour l'ensemble du système. Dans un système simple utilisant des MOSFET, le seul moyen de réduire le nombre de di / dt consiste à insérer une résistance à la porte pour ralentir la vitesse de commutation. Cela augmenterait considérablement les pertes de commutation, réduirait l'efficacité du système et augmenterait la taille du dissipateur de chaleur. Dans de tels systèmes, la taille du filtre EMI et du dissipateur de chaleur doit être pesée.
L’AUIR3330S utilise un contrôle breveté di / dt pour la sortie afin de réduire les émissions conduites du panneau. Cette commande active di / dt optimise les performances EMI et de perte de commutation et n'est plus soumise aux compromis des filtres EMI et des dissipateurs de chaleur. La mise en œuvre de cette fonctionnalité nécessite la formation d'une porte spécifique dans le MOSFET, ce qui n'est pas possible avec des composants discrets. Pour les applications générales avec des MOSFET avec des drivers, le contrôle du temps de commutation est obtenu en utilisant une résistance de grille pour contrôler le courant de pilotage. De plus, l’AUIR3330S offre une solution pour entraîner tout type de moteur à pleine vitesse. Une intégration élevée permet aux concepteurs de concevoir une solution compacte. La conception de la plage de vitesses complète peut être réalisée rapidement avec un minimum de composants externes.
Contrôle actif di / dt
Pendant le processus d'activation, le pilote applique un courant important pour atteindre le seuil MOSFET le plus rapidement possible. Lorsque le courant commence à circuler dans le MOSFET, le courant de la porte diminue pour limiter di / dt. Lorsque la tension drain-source commence à chuter, le courant de la grille augmente pour limiter les pertes en commutation. Les pertes de commutation sont les mêmes dans la phase di / dt par rapport aux MOSFET commandés par résistance, mais les pertes de commutation sont beaucoup plus faibles pendant la phase dv / dt. Par conséquent, au même niveau EMI, l’AUIR3330S consomme beaucoup moins d’énergie et n’a besoin que d’un dissipateur de chaleur plus petit. Le contrôle actif di / dt nécessite un pilote complexe pouvant utiliser différents courants de porte à différentes étapes du commutateur. L’AUIR3330S comprend également un circuit intelligent permettant de détecter les phases di / dt et dv / dt.
Les applications de motorisation modernes nécessitent également des fonctionnalités supplémentaires telles que la protection et le dépannage. L’AUIR3330S intègre diverses fonctions permettant d’éviter les pannes du système en mode anormal, notamment les conditions de surchauffe, les courts-circuits en sortie, la déconnexion du condensateur de masse ou de démarrage. Dans l’une quelconque des situations de défaut ci-dessus, l’AUIR3330S est protégée et les résultats du diagnostic de défaut sont transmis au microprocesseur. Le résultat du diagnostic est une valeur pouvant être lue directement par le microprocesseur.
En outre, l’AUIR3330S dispose d’une fonction de retour d’information qui lit le courant de charge en mesurant la tension traversant la résistance Rifb. Le système surveille le courant de charge pour contrôler l’alimentation fournie à la charge. Et l'état de décrochage du moteur peut être détecté.
Le retour de détection de courant est utilisé pour définir le seuil de protection contre les surintensités. Lorsque la tension aux bornes de la résistance Rifb dépasse 4,5 V, la sortie est automatiquement désactivée. Cette fonction évite les défauts de la ligne ou du moteur en cas de blocage et peut être adaptée aux besoins de chaque système.
Pour résumer
Les moteurs dotés d'un contrôle électronique à pleine vitesse peuvent désormais être utilisés dans de nombreuses nouvelles applications. Dans les voitures, certaines charges sont toujours entraînées directement par le moteur, telles que les pompes, les pompes à huile et les pompes de direction assistée. L'utilisation d'un moteur pour entraîner ces charges simplifie grandement la conception mécanique, éliminant le besoin de courroies et de glissières tout en réduisant l'encombrement dans le compartiment moteur. L’AUIR3330S offre une solution pour piloter tout type de moteur à pleine vitesse, avec contrôle actif di / dt pour EMI et optimisation des performances de perte de commutation
