三相無(wú)刷直流電機(jī)控制器 MLX90401 的原理及應(yīng)用

1、”5國(guó)外電子元器件6“年第期“年月三相無(wú)刷直流電機(jī)控制器-¬¸”的原理及應(yīng)用重慶執(zhí)誠(chéng)醫(yī)療儀器有限責(zé)任公司潘建P r inc i p l e and A pp l i ca t i on of Thre e P ha s e Brus h l e s s DCM otor Cont ro l l e r MLX90401°ÁΪÉÁÎ摘要-¬¸”是-ÅÌÅØÉÓ公司新開(kāi)發(fā)的三相無(wú)刷直流電機(jī)控制器它具有很寬的工作電壓范圍*”

2、82;同時(shí)內(nèi)置自舉電壓可全部采用®溝道-¯³¦¥´并具有欠壓鎖定功能其片內(nèi)°·-振蕩器可通過(guò)控制下橋驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速并具有正向和反向控制功能其¢¶¤³³大于¶因而可對(duì)b b 進(jìn)行相位選擇"文中介紹了-¬¸”的基本特點(diǎn)!引腳分布!工作原理和典型應(yīng)用"關(guān)鍵詞直流電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)-¬¸”分類(lèi)號(hào)´°“文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼¢文章編號(hào)“”“p 新特器件應(yīng)用概述-¬¸”是一片三

3、相無(wú)刷直流電機(jī)專(zhuān)用控制器集成電路可用于高性?xún)r(jià)比!低成本的電機(jī)控制!通用伺服控制或其它閉環(huán)應(yīng)用系統(tǒng)中"由于采用了高集成度£-¯³邏輯設(shè)計(jì)技術(shù)-¬¸”芯片具有高壓¶驅(qū)動(dòng)能力其分離的低成本®溝道功率-¯³¦¥´也降低了整個(gè)系統(tǒng)的成本"-¬¸”可提供從霍爾位置感應(yīng)到®溝道功率-¯³¦¥´驅(qū)動(dòng)所需的全部邏輯控制"由于該器件內(nèi)置自舉電壓因而可全部采用®溝道-¯

4、³¦¥´來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)"另外-¬¸”還可通過(guò)外部設(shè)置來(lái)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速!正反轉(zhuǎn)!使能!剎車(chē)和b b 相位選擇進(jìn)行控制"管腳分布及定義該芯片采用”腳³¯©£封裝管腳分布如圖所示管腳的功能定義見(jiàn)表所列"“功能框圖及工作原理-¬¸”包含有三相無(wú)刷直流電機(jī)開(kāi)環(huán)應(yīng)用 ” 圖管腳分布圖三相無(wú)刷直流電機(jī)控制器-¬¸”的原理及應(yīng)用 的所有控制功能同時(shí)可提供霍爾位置傳感器換向功能還可為合適的換向序列提供轉(zhuǎn)子位置解碼以及為霍爾©£供電

5、的參考電壓"另外-¬¸”還包含有頻率可編程的鋸齒波振蕩器的脈寬調(diào)制器以及三個(gè)上橋和三個(gè)下橋驅(qū)動(dòng)器等"由于-¬¸”采用的是綜合自舉電壓和充電泵技術(shù)因此可以用一個(gè)自舉電壓去驅(qū)動(dòng)上橋®溝道功率-¯³¦¥´從而全部采用®溝道功率-¯³¦¥´以降低整個(gè)系統(tǒng)的成本"除此之外-¬¸”還具有速度控制!正反轉(zhuǎn)!剎車(chē)和使能!欠壓鎖定和b b 相位選擇等功能"圖是-¬¸”的內(nèi)部功

6、能框圖"表是-¬¸”實(shí)現(xiàn)不同功能的真值表"下面詳細(xì)說(shuō)明該器件的工作原理"“換向解碼和輸出控制邏輯-¬¸”內(nèi)部數(shù)字電路主要用于實(shí)現(xiàn)從霍爾位置傳感器到相應(yīng)的上!下橋驅(qū)動(dòng)輸出序列的切換"其b b 的相位選擇可通過(guò)外部管腳來(lái)實(shí)現(xiàn)"正反轉(zhuǎn)輸入腳用于改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向"如果剎車(chē)輸入管腳為低電平則下橋?qū)ㄉ蠘蜿P(guān)斷電機(jī)立即停止旋轉(zhuǎn)"器件內(nèi)部的b b 相位選圖內(nèi)部功能框圖 5國(guó)外電子元器件6“年第期“年月 圖”-¬¸”在無(wú)刷直流電機(jī)控制中的應(yīng)用擇!正反轉(zhuǎn)和剎車(chē)都加有防顫抖電路從而可確

7、?？刂葡到y(tǒng)不受噪聲和尖峰干擾而進(jìn)入錯(cuò)誤狀態(tài)但去除顫抖將同時(shí)引起檢測(cè)信號(hào)的延遲"任何一個(gè)被施加了去顫的外部信號(hào)到信號(hào)輸出的變化都要經(jīng)歷一定的時(shí)間b b 相位選擇和正反轉(zhuǎn)選擇大約需要ÍÓ剎車(chē)輸入大約為“ÍÓ"因此在啟動(dòng)后應(yīng)禁止輸出管腳變?yōu)榈碗娖揭欢ǖ臅r(shí)間以實(shí)現(xiàn)b b 相位選擇和正反轉(zhuǎn)去顫抖功能的設(shè)定而且只有等到這些信號(hào)輸出正常后停止輸出才能生效"“振蕩器器件內(nèi)部的鋸齒波振蕩器的頻率由定時(shí)元件²´和£´決定"電容£´通過(guò)電阻²´從管腳端充電同

8、時(shí)通過(guò)內(nèi)部的晶體管放電"鋸齒波波峰電壓和波谷電壓的典型值分別是¶和“¶"出于對(duì)音頻噪音和輸出轉(zhuǎn)換效率之間的折衷考慮建議該振蕩器的頻率范圍選在*“˨Ú"“使能功能管腳為轉(zhuǎn)速調(diào)整輸入使能端可通過(guò)外部分壓電路設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速也可以作為使能禁止輸入以關(guān)斷所有的驅(qū)動(dòng)輸出其關(guān)斷方式可以有很多種"-¬¸”的使能禁止功能優(yōu)先于剎車(chē)功能"因此如果使能功能禁止激活則剎車(chē)功能無(wú)效而如果在剎車(chē)激活時(shí)使能禁止也激活那么剎車(chē)功能將立即停止"“”脈沖寬度調(diào)制器通過(guò)脈沖寬度調(diào)制器可提供一種控制電機(jī)速度的節(jié)能方法"該方法是在換向序列過(guò)程中通過(guò)對(duì)施加在各自定子繞組上的平均電壓進(jìn)行區(qū)別來(lái)實(shí)現(xiàn)的"當(dāng)放電時(shí)允許上橋和下橋驅(qū)動(dòng)輸出而當(dāng)£´的正向鋸齒波上升沿大于速度調(diào)整輸入端時(shí)°·-比較器將終止下橋輸出"但由于慣性電流作用同時(shí)為了使外部上橋功率管的內(nèi)置反向二極管的功耗達(dá)到最小可將°·-也作用于上橋而將相應(yīng)的下橋關(guān)斷直到上橋?qū)?quot;圖“所示是其°·-定時(shí)圖"“驅(qū)動(dòng)輸出推挽驅(qū)動(dòng)的下橋一般位于¶參考