一文看懂智能家居中的电机驱动芯片

来源:电子发烧友网发布时间:2023-05-222510浏览

电子发烧友网报道（文/黄山明）电机驱动芯片是一种专门用于控制电机的芯片，通过对驱动器进行控制，可实现电机的转动方向、速度和运动方式等多种控制模式。智能家居中，电机驱动芯片也被广泛应用于控制电动窗帘、卷帘门、智能马桶盖等设备的开启、关闭和位置控制等任务。

电机驱动芯片的重要性

电机驱动芯片在智能家居设备的控制中有着非常重要的地位，合理使用电机驱动芯片，不仅能够提高系统的控制精度和稳定性，降低系统的成本和复杂度，还为智能家居设备的提高性能和应用场景提供了很好的保障。比如电机驱动芯片能够通过控制输入信号来控制电机的转速和位置，从而实现精确的控制，特别是步进电机驱动芯片，可以通过设置不同的控制参数来实现高精度的转角和位置控制。而想要得到精确的控制，还需要知道反馈信号。因此电机驱动芯片通常会提供反馈信号输入端口，以便设备系统能够实现闭环控制，比如常见的位置反馈或者转速反馈，这使设备系统具有了高精度、高可靠性的性能。此外，智能家居设备的电机通常会面临一些负载变化和工作环境变化的情况，如无负载、超载、电压波动等，这些情况下，电机驱动芯片的保护性功能，如过电流、过温保护等功能，则能够有效保护设备和提高控制的稳定性。并且在智能家居设备中使用到的电机驱动芯片通常成本不高，且可以在电路板上方便地进行集成。

电机驱动芯片的工作原理

电机驱动芯片的工作原理是将控制信号转换为相应的电机电流进行控制，以控制电机的转动方向、速度和位置等。根据不同类型的电机，其控制原理和实现方式也不同。常见的电机驱动芯片有步进电机驱动芯片、直流电机驱动芯片、无刷直流电机驱动芯片等。步进电机驱动芯片通过控制器输出的脉冲信号驱动步进电机的转子，信号包括电流大小、电机转动方向、细分步长等，实现定角度的正反转和步进运动。这种电机可以同时减速和精确位置控制，常用的步进电机驱动芯片有L293D、A4988、TB6600等。直流电机驱动芯片常用的是双电桥型结构，即H桥，其工作原理是基于利用内部的四个开关管控制电机的电流方向，从而实现电机正转、反转和调速控制。控制器发送控制信号，通过信号转换电路驱动H桥芯片内部开关管的工作状态从而改变电机的电流方向和大小，实现不同条件下对电机的控制。顾名思义，直流电机驱动芯片主要用于控制直流电机，常用的直流电机驱动芯片有L298N、L9110S、TB6612FNG等。无刷电机驱动芯片也是我们常说的BLDC芯片，是通过轮廓控制、传感器反馈等技术实现对电机的控制，主要是通过开关MOSFET管来驱动无刷电机，最常使用三个控制信号分别控制电机三个相位的电流流动，通过得到与位置和转动方向相关的反馈，控制电机的运动方向和速度。常用的BLDC电机驱动芯片有UCC27211A、TB6585FG、DRV8301等。