Sturing borstelloze DC-motor

Met soft-schakeltechniek voor lage EMI

De borstelloze DC-motor ook wel ECM genoemd (afkorting van Electronically Commutated Motor) heeft altijd een stukje elektronica nodig die er voor zorgt dat de spoel of spoelen in de motor op het juiste moment aangestuurd worden zodat de rotor blijft draaien. Dit stukje elektronica hakt de gelijkspanning in stukjes, hetgeen meteen ook een nadeel van deze motor is. De blokspanning kan voor hoogfrequente straling (EMI) zorgen en de motor kan geluid gaan produceren. Voor kleine motoren rekent Melexis hiermee af met hun nieuwe driver speciaal gemaakt voor miniatuur ventilatoren voor toepassing in mobile applicaties.

De ventilatoren voor o.a. computers zijn al jaren uitgerust met borstelloze gelijkstroommotoren omdat hiervan de voordelen vele malen groter zijn dan de nadelen. Dit type motor is klein, heeft geen koolborstels die kunnen slijten, kan vrij gemakkelijk in snelheid geregeld worden en vraagt geen extra AC-circuit binnen de computer. Dat deze voordelen ook voor andere applicaties een pre zijn, spreekt voor zich en we zien dan ook dat op menige plek een borstelloze DC-motor wordt toegepast.
Nadeel van dit type motor is en blijft het feit dat de commutatie elektronisch opgelost moet worden. Van huis uit is een borstelloze DC-motor immers een AC-motor en die wisselspanning moet elektronisch gemaakt worden. Bij de motor in de computerventilator wordt dit op een uiterst simpele manier gedaan. Met behulp van een hall-sensor wordt de stand van de rotor bepaald en met een simpele schakeling met enkele transistoren worden vervolgens de spoelen in de motor aan en uitgeschakeld om zo het draaiende magneetveld te verkrijgen.
De simpele schakeling laat de motor draaien, maar meer dan dat doet hij niet. Terugkoppeling van de draaisnelheid of een stukje beveiliging van de motor tegen oververhitting, vraagt om meer en dat, naast soft schakelen van de spanning, heeft Melexis in hun nieuwe US168KLD en US169KLD gerealiseerd.

Voor in de auto en meer
De US168KLD en US169KLD zijn enkelchip oplossingen voor het regelen van single-coil borstelloze DC-ventilatoren en -motoren. De soft-schakelkarakteristieken zorgen voor lage EMI- en geluidsniveaus. Deze IC’s zijn in eerste instantie ontwikkeld voor toepassingen in de auto op plekken waarbij geluidproductie een belangrijke factor is, zoals sensorventilatoren, alsmede toepassingen zoals koelventilatoren voor draadloze opladers, computers, audio en multimedia.