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専門機器に匹敵する吸い込み力を 提供できると考えたことはありますか? 21世紀におけるスマートホーム技術の波の中でかつてシンプルだった電動モーターは,現代的なデザインのコンセプトによって活性化されています.電気モーターは,冷蔵庫やコンピュータから,洗濯機や掃除機まで,ガレージドアやガーデンツールを動かす.

20世紀初頭まで遡ると,シンプルなACインダクションモーターとブラシ付きDCモーターは基本的なニーズを満たすことができる.今日,ブラシなしDCモーター (BLDC) のデザインは主流になっています.消費者の要求を満たすだけでなく電子機器をよりコンパクトで信頼性があり 耐久性のあるものにします

2018年に世界規模の掃除機市場は 92億ドルに達し 急速に成長しています グランドビュー・リサーチによると年間成長率 (CAGR) が9になる.2019年から2025年の間に0.1%です. この成長は主に働く女性の増加と,消費者の新しい期待を生み出す生活水準の上昇によって引き起こされています. 同時に,家電のエネルギー効率と環境への消費者の注意は,重要な市場推進要因となっています.

この共同プロジェクトでは 掃除機設計チームと Qorvo の技術者は 厳しい要求の連続に直面しました超高回転速度から 強力な吸着を組み合わせた 無線掃除機を作らなければなりませんでした必要な吸着力は,市場にあるほとんどの伝統的な携帯製品よりも大幅に高かった.

顧客の仕様書では,変頻駆動 (VFD) 機能を実現するために,フィールド指向制御 (FOC) 技術を搭載した永久磁石同期モーター (PMSM) を明示的に要求していた.製品の性能の極限要求を満たす.

高性能のワイヤレス掃除機が 最終製品になると認識しました3相PMSMモーターを選びました 性能を最大化するためにシナス波換算技術ステーターの回転磁場を制御する 洗練されたアルゴリズムを使用します2つの直角コンポーネントを通してフローックス生成を調整し,モーターの利用可能なトルクを正確に決定する.

現代のハンドヘルドの掃除機は,通常,内部で回転する磁場を生成するBLDCモーターを使用します.このブラシのない設計では,ステータは固定コイルで静止します.永久磁石がローターに搭載されている間ステータスコイルが発生する周期磁場に応じて回転する.電流は外部電子モーター制御器によってステータスコイルに正確に送られる.変速を可能にする.

QorvoのPAC5225チップは, Qorvo Power Application Controller (PAC) シリーズの一部であり,この掃除機設計の核心となっています.この高度に統合されたシステム・オン・チップ (SoC) は,シンプルな設計板には,電源管理システム,50MHz 32ビットARM Cortex-M0マイクロコントローラーユニット (MCU),ゲートドライバ,動作増幅器が統合されています.,比較装置,その他の補助部品

このプロジェクトの設計において,例外的なモーター速度を達成することが重要なパラメータであり,標準的な掃除機の性能レベルを大幅に上回るという目標でした.機械的な速度を150まで達成するためにARM Cortex M0 MCU 制御のアナログ・デジタル変換器 (ADC) とパルス幅調節器 (PWM) の間の正確な調整が必要でした.

掃除機の吸気力は,異なる付属物の管体量,バッテリーレベル,外物からの遮断,フィルターの飽和度など,複数の要因によって影響されます.変化する条件下では吸着力を最大化するために 恒定的な出力を維持することが重要です

スムーズで迅速な起動を保証するために モーターの起動アルゴリズムは ローターの位置情報を必要とします起動アルゴリズムがローターの位置を計算するために使用する.

コルボ PACのモーター制御チップに すべてのモーター制御機能を統合することは 費用対効果の高い製品設計を達成するための鍵でした設計により材料の請求書 (BOM) のコストが削減され,保守要件を最小限に抑え,製品の使用期間を延長しました.

Qorvo が開発した高度なアルゴリズムは,既存の SoC ハードウェアを通じて,多くの複雑なモーター制御機能を可能にします.設計では,単一の電流感知レジスタンス方法を使用してセンサーなしのFOC制御を実施する.初期の設計では3つのサンプリングレジスタが必要だった.