Motor Sürücü Tasarımında Optimal Donanım Yapılarının Belirlenmesi

Year 2020, , 7 - 12, 20.07.2020

Sedat İn , Mert Yahya Yılmaz , Hasan Tiryaki

https://doi.org/10.5281/zenodo.3902895

Abstract

Günümüzde, çevresel konular ve ekonomiklik v.b
doğrultusunda  hibrit ile elektrikli
araçların kullanımı hem dünyada hem de ülkemizde her geçen gün artmaktadır..
Elektrikli motordan güç alarak hareket eden elektrikli otomobiller ile hem
elektrik hem de hidrokarbon yakıt ile çalışan motoru içeren hibrit tip
otomobiller tasarlanmakta ve yaygın kullanıma sunulmaktadır. Bu çalışmada hibrit ve elektrikli araçlar için yüksek güç ve yüksek verim özelliklerini sağlayan 96 V ile 150 V gerilim aralığında çalışan bir Fırçasız Doğru Akım Motor (FDAM) sürücüsünün elektronik kart tasarımı yapılmıştır. Tasarım yapılırken dikkat edilmesi gereken donanım yapılarından bahsedilmiştir. Deney aracı olarak seçilen bir hafif ticari araç için tasarımı yapılan motor verileri kullanılarak, uygulama esnasında motorun ihtiyaç duyacağı parametreler (akım, gerilim vb.) referans alınmış, motor sürücü tasarımı bu parametreler doğrultusunda gerçekleştirilmiştir.

Fırçasız doğru akım motor sürücüsünün, yüksek güç değerlerinde anahtarlama yapıyor olması ve olası dış etkiler elektromanyetik girişe sebep olacaktır. Bu tasarımda oluşturulan motor sürücünün oluşacak olası elektromanyetik girişlerden mümkün olduğunca en az şekilde etkilenmesi amaçlanmış, uygun elektrik elemanları seçimlerine dikkat edilmiştir. Modüler bir yapı kullanılarak izolasyon sağlaması ve kolay entegre olabilmesi amaçlanmış, tasarımları yapılan motor sürücü bu doğrultuda oluşturulmuştur.

Keywords

FDAM Motor Sürücü, Donanım Yapıları, Elektronik Kart Tasarımı

Supporting Institution

Scientific Research Projects Coordination Unit of Istanbul University - Cerrahpasa

Project Number

33416

Thanks

Bu çalışma TÜBİTAK ARDEB Mühendislik Araştırma Grubu tarafından 216M252 numaralı 1003 projesiyle desteklenmiştir. Bu çalışma İstanbul Üniversitesi – Cerrahpaşa Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje numarası: 33416

Determination of Optimal Hardware Structures in Motor Drive Design

Abstract

Today, the use of hybrid and electric vehicles is increasing day by day in the world and in our country in line with environmental issues, economy, etc. Electric cars that move with the power of the electric motor and hybrid type cars, which are powered by both electric and hydrocarbon fuels, are designed and offered for widespread use. In this study, the electronic card design of a Brushless Direct Current (BLDC) motor driver working in the range of 96 V to 150 V and providing high power and high efficiency for hybrid and electric vehicles is mentioned. Hardware structures that should be considered while designing are mentioned. Using the engine data designed for a light commercial vehicle selected as a test vehicle, the parameters (current, voltage, etc.) that the engine will need during the application are taken as reference, and the motor driver design has been carried out in line with these parameters.

The brushless DC motor driver's switching at high power values and possible external effects will cause electromagnetic input. The motor driver created in this design is intended to be least affected by possible electromagnetic inputs, and attention has been paid to the selection of suitable electrical elements. It is aimed to provide isolation and integrate easily by using a modular structure, and designed motor driver is created in this direction.

Keywords

BLDC Motor Driver, Hardware Structures, Electronic Card Design

Project Number

33416

References

• [1] Texas Instruments “Best Practices for Board Layout of Motor Drivers” January 2019
• [2] Texas Instruments “Op Amps for Everyone - Cahpter 17 Circuit Board Layout Techniques” Dallas, 2008
• [3] Atmel “Best Practices for the PCB Layout of Oscillators Application Note” San Jose, 2016
• [4] Analog Dialogue Volume 41 Number “Reducing Ground Bounce in DC-to-DC Converters—Some Grounding Essentials” 2007 (Syf:2-10)
• [5] David L. Jones “PCB Design Tutorial” June 29th 2004
• [6] https://www.htglobalcircuits.com/en/free-engineering/ [Ziyaret Tarihi: 20.01.2020][7] https://www.allpcb.com/4_layer_pcb.html [Ziyaret Tarihi: 12.01.2020]
• [8] International Rectifier “IRFP4668PbF Datasheet” 233 Kansas St., El Segundo, California 90245
• [9] E. Özkop “Elektrikli Araçlar için Motor Sürücü Tasarımı” Gebze, Şubat 2018