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电子标签/智能卡ISO标准认证

ISO14443印1EC14443,是一种非接触式IC卡标准。重点关注非接触感应的物理特性、频谱功率和信号接口、初始化和防冲突算法、通讯协议等。

金融支付PAYPASS/PAYWAVE标准认证

PAYPASS/PAYWAVE标准在EMV基础上增加了多元化的非接触信用卡与移动支付卡,需要通过PAYPASS/PAYWAVE Level 1与level 2认证。

金融支付EMV/QPBOC标准认证

金融IC卡支付系统中建立卡片和终端接口的统-标准,保证体系下所有的卡片和终端能够互通互用,并有效提高银行卡支付的安全性。需要通过EMV/QPBOC Level 1与level 2认证

近距离通信NFCForum标准认证

NFC Forum兼容支持ISO/IEC14443. ISO/IEC18092、JISX6319-4、 ISO/IEC15693等标准 ,规定了调制机制、编码、传输速率、帧结构、射频接口、初始化过程、冲突监测、传输协议等。

电磁兼容的PCB电路板设计之叠层安排可行性探讨

在印制电路板(PCB)设计的广阔领域中,叠层安排无疑是一个既基础又至关重要的环节。它不仅关乎电路功能的实现,还直接影响到电磁兼容性(EMC)、信号完整性以及整体系统的性能表现。本文将深入探讨叠层安排的原则、技巧及其在实际设计中的应用。


电磁兼容的PCB电路板设计


叠层安排的基本原则‌

设计PCB时,首先需要权衡的是成本、功能需求、电磁干扰抑制以及信号完整性等多个方面。布线层和电源/地平面的数量,往往是根据具体的设计要求来确定的。这些要求包括但不限于电路的功能复杂度、噪声指标、信号的分类(如数字、模拟、高速、低速等)、网线数量(即线条数)以及布局空间的限制等。


电磁兼容的PCB电路板设计之叠层安排可行性探讨


带状线与微带线的应用‌

为了抑制PCB中的射频干扰(RF),并确保信号的完整性,合理采用带状线和微带线结构显得尤为重要。带状线被夹在两层接地平面之间,可以有效地减少电磁辐射和干扰;而微带线则位于一层接地平面上方,适用于低速或中等速度的信号传输。通过优化这两种传输线的结构,可以显著降低反射和抖动,从而有效控制RF能量的发射。


金属平面的抑制作用‌

将金属平面(如电源平面或接地平面)嵌入PCB中,是抑制共模RF能量的重要手段之一。与依赖金属机箱或导电塑料盒来封闭RF能量的方法相比,这种方法更为直接且有效。嵌入的金属平面能够显著降低高频源的分布阻抗,从而更有效地抑制电磁干扰。


电磁兼容的PCB电路板设计之叠层安排可行性探讨


叠层安排的灵活性与适应性‌

尽管存在一些通用的叠层安排原则,但每个设计都是独一无二的。因此,叠层安排必须根据具体的设计要求进行调整和优化。重要的是要确保每个布线层都与一个参考平面(电源或地)相邻,以提高信号的完整性并降低干扰。然而,对于最外层的微带线或单层板而言,这一规则可以有所放宽,但应仅限于低速线条,并避免承载高频或富含RF能量的信号。


多层PCB的叠层安排示例‌

在多层PCB设计中,可能会出现三层或更多层参考平面的情况。例如,一个电源层与两个接地层相结合的配置。在这种配置中,与零伏(0V)参考平面相邻的布线层通常更适合用于高速信号传输,因为它们能够更有效地抑制EMI。这一原则基于PCB上抑制EMI技术的基本概念,即通过合理的叠层安排来降低电磁干扰。


电磁兼容的PCB电路板设计之叠层安排可行性探讨


参考平面的电位固定与噪声控制‌

零电位平板通常通过螺钉固定在机架上,从而将其电位强制固定在地电位。然而,这种固定方式也可能导致接地反冲和板间感应噪声电压的问题。为了缓解这些问题,设计师需要仔细考虑参考平面的电位固定方式以及其对整体性能的影响。在某些情况下,可能需要采用额外的接地措施或优化布局来降低噪声。


电磁兼容的PCB电路板设计之叠层安排可行性探讨


IC大电流与叠层安排的关系‌

IC在PCB中的大电流分布与叠层中参考平面的位置密切相关。IC通过管壳与散热片、屏蔽箱壁等大金属结构之间的电容耦合,可能会产生显著的辐射干扰。这种耦合效应会受到叠层安排的影响。因此,在多层板设计中,将接地平面合并为一层(通常位于第二层)可以加强抑制RF能量的作用,因为它能够减小耦合到机壳上的寄生电容。这一原理在叠层设计时必须予以充分考虑。


综上所述,电磁兼容的电路板设计之叠层安排是一个复杂而细致的过程。它要求设计师具备深厚的电磁学知识、丰富的实践经验以及对新技术和新方法的敏锐洞察力。通过不断优化叠层安排,可以显著提升PCB的性能表现并降低电磁干扰的风险。


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高速宽带数字电路PCB的信号完整性与电磁兼容性设计技术深度解析

在当今高速发展的电子信息技术领域,高速宽带数字电路的设计已成为关键一环。为了确保电路的稳定运行和高效性能,印制电路板(PCB)的信号完整性和电磁兼容性(EMC)设计显得尤为重要。本文将深入探讨高速宽带数字电路PCB在电源电路、时钟电路、I/O电路、背板、功能板、接地结构以及电缆连接器等方面的信号完整性和电磁兼容性设计技术,并详细解析消除延迟、串音、振铃波、阻抗控制、静电放电(ESD)以及噪声的旁路和退耦等具体设计方法。


高速宽带数字电路PCB的信号完整性与电磁兼容性设计


‌一、电源电路的信号完整性与电磁兼容性设计

电源电路是高速宽带数字电路的核心部分,其稳定性直接影响整个电路的性能。在设计时,需采用低噪声、高效率的电源模块,并通过合理的布局和布线,减少电源噪声对信号完整性的影响。此外,还需考虑电源的去耦和滤波设计,以有效抑制高频噪声,提高电源的纯净度和稳定性。


‌二、时钟电路的信号完整性与电磁兼容性设计

时钟信号作为数字电路中的基准信号,其质量直接关系到电路的工作效率和稳定性。在设计时钟电路时,需选用低抖动、高精度的时钟源,并通过合理的阻抗匹配和屏蔽措施,减少时钟信号的传输损耗和电磁辐射。同时,还需注意时钟信号的布线长度和走向,避免形成不必要的反射和干扰。


三、I/O电路的信号完整性与电磁兼容性设计

I/O电路是高速宽带数字电路与外部设备通信的桥梁。在设计时,需根据信号速率和传输距离,选择合适的I/O接口和传输介质。同时,还需注意I/O电路的阻抗匹配和端接设计,以减少信号的反射和失真。此外,还需加强I/O电路的电磁屏蔽和滤波设计,以提高其抗干扰能力和信号完整性。


高速宽带数字电路PCB的信号完整性与电磁兼容性设计


四、背板与功能板的信号完整性与电磁兼容性设计

在高速宽带数字电路系统中,背板和功能板是连接各个模块的关键部分。在设计时,需采用高速、低损耗的传输介质和连接器,以确保信号的稳定传输。同时,还需注意背板和功能板的布局和布线设计,避免形成信号干扰和电磁泄漏。此外,还需加强背板和功能板之间的接地设计和静电防护设计,以提高其整体电磁兼容性和信号完整性。


五、接地结构的信号完整性与电磁兼容性设计

接地结构是高速宽带数字电路设计中不可忽视的一环。合理的接地设计可以显著提高电路的抗干扰能力和信号完整性。在设计时,需根据电路的特点和需求,选择合适的接地方式和接地材料。同时,还需注意接地点的选择和接地电阻的控制,以确保接地结构的稳定性和可靠性。


高速宽带数字电路PCB的信号完整性与电磁兼容性设计


六、电缆连接器的信号完整性与电磁兼容性设计

电缆连接器作为高速宽带数字电路与外部设备连接的纽带,其性能直接影响信号的传输质量和系统的稳定性。在设计时,需选用高性能、低损耗的电缆和连接器,并确保其阻抗匹配和屏蔽效果。同时,还需注意电缆连接器的布局和布线设计,避免形成信号干扰和电磁泄漏。


七、消除延迟、串音、振铃波等问题的具体设计方法

在高速宽带数字电路设计中,延迟、串音、振铃波等问题是常见的信号完整性问题。为了消除这些问题,需采用合理的信号处理技术和电路设计方法。例如,可以通过优化布线长度和走向、加强阻抗匹配和端接设计、采用差分信号传输等方式来减少信号的反射和失真;同时,还可以通过增加滤波器、衰减器等元件来抑制高频噪声和干扰信号。


高速宽带数字电路PCB的信号完整性与电磁兼容性设计


八、阻抗控制、静电放电以及噪声的旁路和退耦设计

阻抗控制是高速宽带数字电路设计中至关重要的一环。合理的阻抗匹配可以显著提高信号的传输质量和系统的稳定性。在设计时,需根据信号的速率和传输距离选择合适的阻抗值和传输线类型,并通过精确的布线设计和阻抗测量来确保阻抗匹配的准确性。

静电放电(ESD)是高速宽带数字电路设计中常见的电磁兼容性问题之一。为了防止静电放电对电路造成损害,需加强电路的静电防护措施。例如,可以在电路的输入和输出端口增加静电保护元件(如TVS管、压敏电阻等),以吸收和分散静电放电产生的能量。

噪声的旁路和退耦设计是高速宽带数字电路设计中不可或缺的一环。通过合理的旁路和退耦设计,可以有效地抑制电路中的高频噪声和干扰信号。在设计时,需根据电路的特点和需求选择合适的旁路和退耦元件(如电容、电感等),并合理布置其位置和连接方式以确保其有效性。


高速宽带数字电路PCB的信号完整性与电磁兼容性设计


打造卓越的高速宽带数字电路

在高速宽带数字电路的设计中,信号完整性和电磁兼容性无疑是两大核心挑战。通过精心设计的电源电路、时钟电路、I/O电路、背板与功能板、接地结构以及电缆连接器,我们可以显著提升电路的稳定性和性能。同时,针对延迟、串音、振铃波等信号完整性问题,以及阻抗控制、静电放电和噪声的旁路与退耦等电磁兼容性问题,采取具体而有效的设计策略,能够进一步确保电路的高效运行和可靠通信。


综上所述,高速宽带数字电路PCB的信号完整性与电磁兼容性设计是一个复杂而精细的过程,它要求设计师具备深厚的专业知识和丰富的实践经验。只有这样,我们才能在这个日新月异的电子信息技术时代,打造出真正卓越的高速宽带数字电路,为现代社会的信息化进程贡献力量。‌


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电子工程模拟电路中失调电压与开环增益的奥秘

在电子工程领域,每个元件与参数都至关重要,它们紧密交织,共同决定电路的性能与行为。其中,失调电压(Offset Voltage)与开环增益(Open-Loop Gain)作为模拟电路的核心要素,不仅各自承载深远意义,更以微妙而紧密的关系相互影响,犹如不可分割的“表亲”,共同作用于电路的稳定性、精度及动态范围。


失调电压:静默中的微妙偏差


失调电压,名如其义,指的是在理想零输出状态下,因电路内部元件不匹配、温度变化、制造误差等因素造成的实际输出电压偏离零值的现象。这一微小偏差,在高精度应用中却举足轻重,宛如电路深处的隐蔽“幽灵”,悄然影响信号的纯净与测量的精准。


失调电压


其成因多样,包括运算放大器(Op-Amp)中的输入偏置电流、失调电流、差分对管不匹配及温度效应等。为削弱其影响,工程师们采用自动调零、斩波稳定技术,并选用高精度、低温度系数的元件。


开环增益:放大的艺术


相较于失调电压,开环增益是衡量电路放大能力的直接指标,它反映了无反馈时输入信号与输出信号的放大比例。对于运算放大器而言,其开环增益极高,能轻松放大微弱信号,实现复杂信号处理。


开环增益


然而,高增益亦伴随挑战,如噪声与干扰敏感度的提升,以及非线性因素导致的不稳定。因此,工程师常通过负反馈机制调整增益,增强电路稳定性与线性度。


“表亲”般的紧密联系


失调电压与开环增益虽表面不同,实则紧密相连。失调电压影响输出精度,而开环增益决定放大能力。在负反馈电路中,开环增益通过调节反馈系数,间接影响闭环增益与失调电压抑制能力,从而助力提升电路性能。

两者在精密测量与信号处理中需协同考虑,工程师需依据需求,巧妙设计电路参数与结构,平衡放大能力与失调电压影响。这既考验理论知识,也需实践经验。


技术挑战与未来展望


随着电子技术发展,对电路性能要求日益严苛。降低失调电压、提升开环增益并保持稳定性,成为工程师面临的重大挑战。新材料、新工艺如CMOS、SOI技术不断涌现,先进电路结构与补偿技术也被广泛应用。


总结而言,失调电压与开环增益作为模拟电路的关键参数,其“表亲”关系复杂而微妙,共同塑造电路性能。它们既是技术难题的焦点,也是创新灵感的源泉。未来,随着研究的深入与技术的进步,这一关系将得到更深刻的理解与更广泛的应用。

墨水屏手机壳NFC为何采用 FPC 制作的技术分享

   在当今数字化的时代,手机壳不仅仅是保护手机的工具,还能为用户带来更多的功能和便利。墨水屏手机壳作为一种新兴的产品,结合了墨水屏的低功耗、护眼等优点和 NFC(Near Field Communication,近场通信)的便捷性,为用户提供了全新的使用体验。而在墨水屏手机壳 NFC 的制作中,天线的设计和制作是至关重要的一环,它直接影响着 NFC 设备的性能和兼容性。在众多的天线制作材料中,FPC(Flexible Printed Circuit,柔性印刷电路)因其独特的优势而被广泛应用于 NFC 天线的制作中。FPC(Flexible Printed Circuit,柔性印刷电路板)因其独特的优势被广泛采用。本文将深入探讨墨水屏手机壳 NFC 为何采用 FPC 制作的原因。


NFC墨水屏手机壳FPCBA单体图

NFC墨水屏手机壳FPCBA单体图

一、FPC 的特点

FPC 是一种具有高度柔性的印刷电路板,它由柔性基材、铜箔和覆盖层组成。FPC 的柔性使得它可以弯曲、折叠和扭曲,能够适应各种复杂的形状和空间限制。此外,FPC 还具有轻薄、密度高、可靠性高等优点,这些特点使得它成为制作 NFC 天线的理想材料。

1、柔性可弯曲:FPC 可以弯曲、折叠和扭曲,能够适应墨水屏手机壳的复杂形状和空间限制,确保 NFC 天线能够完美贴合在手机壳内部。

2、轻薄:FPC 厚度薄、重量轻,不会给墨水屏手机壳增加过多的负担,保持手机壳的轻便性。

3、高密度布线:FPC 可以实现高密度的布线,能够满足 NFC 天线对线路布局的要求,提高天线的性能和稳定性。

4、良好的可靠性:FPC 具有良好的耐弯曲、耐折叠性能,能够在长期使用中保持稳定的电气性能,确保 NFC 功能的可靠性。


二、墨水屏手机壳NFC对天线的要求

NFC 技术是一种短距离无线通信技术,它工作在 13.56MHz 的频率上,通信距离通常在几厘米以内。为了实现有效的 NFC 通信,天线需要具备以下特点:

1、良好的电磁性能

天线需要能够有效地发射和接收 13.56MHz 的电磁波,具有较高的增益和效率,以确保通信的可靠性和稳定性。

2、较小的尺寸

NFC 设备通常具有较小的尺寸和体积,因此天线也需要尽可能地小巧,以适应设备的空间限制。

3、良好的兼容性

NFC 技术需要与各种不同的设备和系统进行兼容,因此天线需要具有良好的通用性和兼容性,能够适应不同的频率和协议标准。

4、美观性

墨水屏手机壳作为手机的配件,需要具备一定的美观性。FPC 可以根据手机壳的设计要求进行定制化生产,实现与手机壳的完美融合


三、FPC天线在墨水屏手机壳 NFC 中的优势

1、良好的电磁性能

FPC 天线可以通过精确的设计和制造工艺,实现与 13.56MHz 频率的良好匹配,具有较高的增益和效率,能够有效地提高 NFC 通信的距离和速度。

2、灵活的设计

FPC 的柔性特点使得 NFC 天线可以设计成各种形状和尺寸,能够更好地适应墨水屏手机壳的内部空间,实现天线的优化布局,提高信号传输性能。

3、易于集成

FPC 天线可以通过粘贴、焊接等方式轻松地集成到 NFC 设备中,与其他电子元件实现良好的连接,提高了设备的可靠性和稳定性。

4、 减少信号干扰

FPC 可以采用多层布线技术,有效地减少信号干扰,提高 NFC 信号的稳定性和可靠性。

5、  增强产品可靠性

FPC 具有良好的耐环境性能,能够在不同的温度、湿度和压力条件下保持稳定的性能,增强墨水屏手机壳 NFC 的可靠性。

6、 提高生产效率

 相比于其他天线制作材料,FPC 的制作工艺相对简单,可以实现自动化生产,提高生产效率,降低生产成本。


NFC墨水屏手机壳组件

NFC墨水屏手机壳组件样品实拍


四、FPC 天线的制作工艺

FPC 天线的制作工艺主要包括以下几个步骤:

A. NFC天线设计:根据 NFC 设备的要求和应用场景,使用专业软件设计FPC的布局和线路。设计出合适的天线形状和尺寸,并确定天线的电感、电容等参数。

B. 制版设计与制版(cam设计):根据客户需求和电路设计要求,将设计好的图形转换为制版文件,通常使用光刻或蚀刻技术制作出电路板的图案。

C. 基材准备:选择合适的柔性基材,如聚酰亚胺(PI)、聚酯(PET)等。对基材进行清洁和预处理,以确保良好的附着力。

D. 钻孔与冲孔:根据设计要求,在FPC上进行钻孔或冲孔,以安装电子元件或实现连接。

E. 导电层制作(蚀刻):通过电镀、溅射或化学沉积等方法,在基材上形成导电层,通常是铜箔。对导电层进行蚀刻,以形成所需的电路图案。

F. 覆盖层制作(压合):在导电层上覆盖一层绝缘材料,如聚酰亚胺、聚酯薄膜等,以保护电路并提供绝缘性能。可以使用压合、涂布或粘贴等方法来施加覆盖层。

G. 表面处理:FPC的表面进行处理,如镀金、镀锡、抗氧化处理等,以提高导电性和可焊性。

H. 测试与检验:使用测试设备对FPC进行电气性能测试,如导通测试、绝缘测试等。进行外观检查,确保FPC没有缺陷和损坏。

I. 切割与成型:根据客户要求的尺寸和形状,对FPC进行切割和成型,可以使用冲床、激光切割等设备。

J. 功能测试:对制作好的 FPC 天线进行测试,包括电磁性能测试、兼容性测试等,确保天线符合要求。

K. 组装与包装:将电子元件安装到FPC上,进行组装和焊接,对成品进行包装,以保护FPC在运输和存储过程中不受损坏。


五、FPC 在墨水屏手机壳 NFC 中的应用

在墨水屏手机壳 NFC 中,FPC 主要用于制作 NFC 天线。NFC 天线是实现 NFC 通信的关键部件,它负责接收和发送 NFC 信号。FPC 制作的 NFC 天线可以根据手机壳的形状和尺寸进行定制化设计,确保天线能够覆盖整个手机壳,从而提高信号的接收和发送范围。


此外,FPC 还可以用于连接 NFC 芯片和其他电子元件,形成一个完整的 NFC 电路。通过合理的布局和设计,FPC 可以有效地减少电路中的信号干扰,提高 NFC 通信的稳定性和可靠性。


六、结论

综上所述,FPC 因其柔性可弯曲、轻薄、高密度布线和良好的可靠性等特点,能够满足墨水屏手机壳 NFC 对信号传输性能、兼容性、美观性和可靠性的要求。因此,在墨水屏手机壳 NFC 的制作中,FPC 是一种理想的选择。随着技术的不断进步,FPC 在墨水屏手机壳 NFC 中的应用将不断拓展和完善,为用户带来更加便捷、高效的使用体验。


NFC墨水屏手机壳结构解刨图

NFC墨水屏手机壳结构解刨图


希望本文能够帮助您了解墨水屏手机壳 NFC 为何采用 FPC 制作的原因。如果您对本文有任何疑问或建议,欢迎随时与我们交流,咨询热线:13249834959(微信同号)

NFC安全认证技术锁控方案设计失效分析DFMA(IATF16949体系)


在智能科技飞速发展的当下,NFC(近距离通信)技术以其独特的安全性和可靠性,在锁控开关领域展现出了广阔的应用前景。特别是在个人两轮电动车、共享两轮电动车、助力电单车等设备上,NFC技术为智能头盔的存放和防盗提供了创新的解决方案。然而,任何技术方案的实施都难免会遇到各种设计失效的问题。实佳电子,凭借多年的技术沉淀和对IATF16949体系DFMA(失效模式与影响分析)模式的深入理解,对NFC锁控开关方案的设计失效进行了深入研究,并提出了一系列解决方案。

DFMEA头盔NFC锁控设计.jpg

一、读写卡失败问题

当NFC读写卡遭遇失败时,建议从以下几个方面入手解决:

优化天线设计:通过精细设计天线布局与尺寸,采用性能稳定、适应性强的板材,提升感应范围。

确保芯片稳定性:选用口碑良好、出货量大的NFC芯片,避免极限参数工作,保证时钟晶振的稳定性。

增强标签模块安全性:采用带安全认证功能的标签芯片,设定加密规则,严格管控生产和运营权限。

提升射频环境适应性:在研发阶段增加模拟实验,考虑多种环境因素,如天气变化、震动、水汽等,确保系统在各种环境下都能稳定运行。


二、电机驱动失败问题

针对电机驱动失败的问题提出以下措施:

优化结构设计:通过优化结构设计,增加设计余量,选用驱动能力强的电机芯片,减少异常阻碍。

确保线束连接稳固:改善结构,增加线束长度余量,选用高可靠性连接器,并进行抽检测试,确保线束连接稳固。

严格把控线束质量:规范线束规格,严格控制线径等关键参数,确保线束来料质量。

合理选型驱动芯片:选择驱动能力充足的芯片,确保电机稳定运行,并通过抽检分析验证芯片选型的合理性。


三、到位检测失败问题

到位检测失败问题同样不容忽视

优化开关选择:优化结构设计,选用质量可靠、结构合适的开关,并通过抽检进行寿命测试,确保开关的稳定性。

排除异常阻碍:检查并优化结构设计,排除可能导致检测失败的异常阻碍因素。


四、数据通信失败问题

数据通信的稳定性是NFC锁控方案的核心

改善线路布局:优化结构布局,增加线束长度余量,选用高可靠性连接器,确保线路的稳定。

保障供电稳定:选用带载能力强的电源主控板,增加线损余量,并通过抽检分析确保供电的稳定。


随着共享电动车行业的蓬勃发展,共享头盔的锁控技术方案成为了行业关注的焦点。实佳电子凭借在NFC技术领域的深厚积累,持续为行业提供可靠的解决方案。面对未来,实佳电子将继续深入研究与实践,与合作伙伴共同探索最佳的NFC锁控技术方案,推动智能锁控技术的持续创新与发展。

直流有刷电机与无刷电机的区别

首先介绍有刷电机与无刷电机工作原理,最后从调速方式及性能差异这两个方面详细的阐述了有刷电机与无刷电机的区别。


 有刷电机与无刷电机工作原理


  1、有刷电机

有刷电机

 

电机工作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不转,线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的。在电动车行业有刷电机分高速有刷电机和低速有刷电机。有刷电机和无刷电机有很多区别,从名字上可以看出有刷电机有碳刷,无刷电机没有碳刷。


  有刷电机有定子和转子两大部分组成,定子上有磁极(绕组式或永磁式),转子有绕组,通电后,转子上也形成磁场(磁极),定子和转子的磁极之间有一个夹角,在定转子磁场(N极和S极之间)的相互吸引下,使电机旋转。改变电刷的位置,就可以改变定转子磁极夹角(假设以定子的磁极为夹角起始边,转子的磁极为另一边,由转子的磁极指向定子的磁极的方向就是电机的旋转方向)的方向,从而改变电机的旋转方向。


  2、无刷电机

无刷电机

 

无刷电机采取电子换向,线圈不动,磁极旋转。无刷电机,是使用一套电子设备,通过霍尔元件,感知永磁体磁极的位置,根据这种感知,使用电子线路,适时切换线圈中电流的方向,保证产生正确方向的磁力,来驱动电机。消除了有刷电机的缺点。


  这些电路,就是电机控制器。无刷电机的控制器,还可以实现一些有刷电机不能实现的功能,比如调整电源切换角,制动电机,使电机反转,锁住电机,利用刹车信号,停止给电机供电。现在电瓶车的电子报警锁,就充分利用了这些功能。


  无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的,所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。


  有刷电机与无刷电机的区别详解


  一、调速方式的区别

  实际上两种电机的控制都是调压,只是由于无刷直流采用了电子换向,所以要有数字控制才可以实现了,而有刷直流是通过碳刷换向的,利用可控硅等传统模拟电路都可以控制,比较简单。

  1、有刷马达调速过程是调整马达供电电源电压的高低。调整后的电压电流通过整流子及电刷地转换,改变电极产生的磁场强弱,达到改变转速的目的。这一过程被称之为变压调速。

  2、无刷马达调速过程是马达的供电电源的电压不变,改变电调的控制信号,通过微处理器再改变大功率MOS管的开关速率,来实现转速的改变。这一过程被称之为变频调速。


  二、性能差异

  1、有刷电机结构简单、开发时间久、技术成

            有刷电机是传统产品,性能比较稳定。无刷电机是升级产品,其寿命性能比有刷电机好。但其控制电路比较复杂,对元件的老化筛选要求比较严格。

无刷电机诞生不久,人们就发明了直流有刷电机。由于直流有刷电机机构简单,生产加工容易,维修方便,容易控制;直流电机还具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能,所以一经问世就得到了广泛应用。


  2、直流有刷电机响应速度快,起动扭矩大

  直流有刷电机起动响应速度快,起动扭矩大,变速平稳,速度从零到最大几乎感觉不到振动,起动时可带动更大的负荷。无刷电机起动电阻大(感抗),所以功率因素小,起动扭矩相对较小,起动时有嗡嗡声,并伴随着强烈震动,起动时带动负荷较小。


  3、直流有刷电机运行平稳,起、制动效果好

  有刷电机是通过调压调速,所以起动和制动平稳,恒速运行时也平稳。无刷电机通常是数字变频控制,先将交流变成直流,直流再变成交流,通过频率变化控制转速,所以无刷电机在起动和制动时运行不平稳,振动大,只有在速度恒定时才会平稳。


  4、直流有刷电机控制精度高

  直流有刷电机通常和减速箱、译码器一起使用,使的电机的输出功率更大,控制精度更高,控制精度可以达到0.01毫米,几乎可以让运动部件停在任何想要的地方。所有精密机床都是采用直流电机控制精度。无刷电机由于在启动和制动时不平稳,所以运动部件每次都会停到不同的位置上,必须通过定位销或限位器才可以停在想要的位置上。


  5、直流有刷电机使用成本低,维修方便。 由于直流有刷电机结构简单,生产成本低,生产厂家多,技术比较成熟,所以应用也比较广泛,比如工厂、加工机床、精密仪器等,如果电机故障,只需更换碳刷即可,每个碳刷只需要几元,非常便宜。无刷电机技术不成熟,价格较高,应用范围有限,主要应在恒速设备上,比如变频空调、冰箱等,无刷电机损坏只能更换。


  6、无电刷、低干扰

  无刷电机去除了电刷,最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花,这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。


 7、噪音低,运转顺畅

  无刷电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪音会低许多,这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。


  8、寿命长,低维护成本

  少了电刷,无刷电机的磨损主要是在轴承上了,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可。

无刷电机可连续工作20000小时左右,常规的使用寿命7-10年。碳刷电机:可连续工作5000小时左右,常规的使用寿命2-3年。


      9、应用场合不同

         无刷电机的设备可以运用于:乳制品行业、酿造行业、肉制品加工行业、豆制品加工行业、饮料加工行业、糕点加工业、药品业、电子精密厂、等一些更高要求的无尘车间等,像迪奥电器产的无刷电机(DIHOUR)干手器,运用到工厂里比较多。


节能方面,相对而言,无刷电机的耗电量只是碳刷的1/3。总而言之,有刷电机与无刷电机各有各的优缺点,主要根据应用场合和实际需求来选择

直流有刷电机与无刷电机的区别