單芯片無(wú)刷直流散熱微電機驅動(dòng)電路綜述

2.1.2 三相無(wú)定位傳感器驅動(dòng)控制芯片

由于定位傳感器型驅動(dòng)芯片存在缺點(diǎn)，故此處采用無(wú)定位傳感器驅動(dòng)芯片。當前無(wú)定位傳感器驅動(dòng)芯片多采用三相驅動(dòng)方式，通過(guò)檢測不通電那一相線(xiàn)圈繞組反向電動(dòng)勢過(guò)零計算出電機驅動(dòng)電流換相時(shí)機。在LV8800，BH67172及DRV10863中都采用了上述控制方式。

圖3為上述控制方法工作原理。假設u，v兩相導通，w相繞組線(xiàn)圈浮空且無(wú)電流。導通u，v兩相反向電動(dòng)勢大小相等方向相反，二者之和等于零。而浮空相繞組線(xiàn)圈反向電動(dòng)勢ew正負變化反映了浮空相過(guò)零，因此可采用上述方法檢測電機轉子位置，從而確定電機換相時(shí)機。

由于三相無(wú)定位傳感器型驅動(dòng)芯片采用開(kāi)關(guān)模式而非線(xiàn)性放大，同時(shí)無(wú)位置傳感器，因此其軟開(kāi)關(guān)實(shí)現方式與定位傳感器型驅動(dòng)芯片不同：其根據反向電動(dòng)勢過(guò)零信息通過(guò)數字電路計算出軟開(kāi)關(guān)換相區域，且采用PWM模式進(jìn)行控制：當電機轉子臨近反向電動(dòng)勢過(guò)零點(diǎn)時(shí)，提前減小將退出驅動(dòng)相的輸出占空比;當電機轉子離開(kāi)過(guò)零點(diǎn)后，逐漸增加開(kāi)始驅動(dòng)相的驅動(dòng)占空比。采用上述模式換相控制后，退出驅動(dòng)相電流逐漸減少，進(jìn)入驅動(dòng)相則逐漸增加。因此換相點(diǎn)附近電機換相力矩平穩，能實(shí)現電機低噪聲運轉。

2.2 電源電壓12 V驅動(dòng)電路控制方案

該類(lèi)方案主要用于個(gè)人電腦及各種測試設備，驅動(dòng)功率適中，因此功率驅動(dòng)管多采用內部集成方式實(shí)現。由于電源電壓從4.5～18 V變化，若仍采用低壓應用時(shí)的線(xiàn)性放大模式，那么在傳感器信號幅度較低時(shí)，換相產(chǎn)生的熱量大，極易損壞驅動(dòng)系統，因此多采用開(kāi)關(guān)型橋式驅動(dòng)。代表解決方案有LB11961及EUM6861。該類(lèi)方案的最大特點(diǎn)是電機轉速曲線(xiàn)外部可調：能自由設定電機最低轉速，同時(shí)還能靈活設定電機轉速曲線(xiàn)斜率。電機轉速曲線(xiàn)控制示意圖如圖4所示。

圖5詳細分析了調速原理：當VTH和RMI任一引腳電壓低于CPWM引腳產(chǎn)生的三角波電壓時(shí)，輸出信號為高電平，此時(shí)集成的功率管驅動(dòng)電機轉動(dòng)。RMI引腳設定電機最低轉速，該引腳直流電壓與CPWM引腳三角波信號比較確保輸出有最小驅動(dòng)占空比，從而保證電機最低轉速。VTH引腳的直流電壓、CPWM三角波及RMI電壓共同控制電機轉速曲線(xiàn)斜率。