單相無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方式和特征介紹
發(fā)布日期:2023-11-05
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ROHM擁有超過(guò)220款機(jī)型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC,而且擁有豐碩的市場(chǎng)業(yè)績(jī)。涵蓋的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC包括有刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、單相無(wú)刷直流電機(jī)、三相無(wú)刷直流電機(jī)(包括高電壓),擁有具備高效率和高可靠性的各種電壓、電流、封裝的產(chǎn)品陣容,而且還有引腳兼容的產(chǎn)品。
單相無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC的機(jī)型超過(guò)30款,單相無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC產(chǎn)品支持靜音和高效率所必需的各種驅(qū)動(dòng)方式和控制技術(shù)。單相無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC產(chǎn)品還具有正弦波驅(qū)動(dòng)、超前角控制驅(qū)動(dòng)、風(fēng)阻損耗校正、I/O斜率設(shè)置、反電動(dòng)勢(shì)跳變改善、待機(jī)功能等特色功能。
單相無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方式和特征
下圖為ROHM單相無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方式和驅(qū)動(dòng)波形。開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)是標(biāo)準(zhǔn)的PWM驅(qū)動(dòng),相比較而言,輸出的開(kāi)關(guān)速度更快、效率更好,但是線圈電流的變化也非常快,因此會(huì)對(duì)靜音表現(xiàn)產(chǎn)生影響。BTL驅(qū)動(dòng)是通過(guò)橋接的驅(qū)動(dòng)器放大器進(jìn)行的線性電壓驅(qū)動(dòng)。雖然可通過(guò)軟開(kāi)關(guān)降低噪聲,但是效率較差。PWM軟開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)是通過(guò)將輸出的上升/下降區(qū)間設(shè)為軟控制,從而減少線圈電流的畸變,降低噪聲的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效率的驅(qū)動(dòng)方式。正弦波驅(qū)動(dòng)是在PWM軟開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)中增加線圈電流調(diào)整功能的驅(qū)動(dòng)方式,由于可通過(guò)接近正弦波的線圈電流進(jìn)行驅(qū)動(dòng),因此是可實(shí)現(xiàn)極低噪聲的驅(qū)動(dòng)方式。
ROHM的單相無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn)
●正弦波驅(qū)動(dòng)
PWM軟開(kāi)關(guān)是通過(guò)減少輸出的轉(zhuǎn)換(上升/下降)來(lái)降低噪聲的有效方法,利用霍爾信號(hào)生成波形。但是由于受霍爾信號(hào)溫度特性的影響,可能導(dǎo)致線圈電流畸變,從而造成噪聲變大。
而正弦波驅(qū)動(dòng)則具有可通過(guò)外部電壓來(lái)調(diào)整PWM軟開(kāi)關(guān)區(qū)間的線圈電流的功能,因此可使線圈電流的波形變得平緩以接近正弦波??蛇M(jìn)一步減少線圈電流的波形失真,從而實(shí)現(xiàn)更出色的靜音性。
●超前角控制驅(qū)動(dòng)
為了獲得最大扭矩,可相對(duì)于霍爾信號(hào)調(diào)整驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)的相位,以保證磁鐵(轉(zhuǎn)子)磁場(chǎng)的相位和線圈的相位成90度。超前角側(cè)的超前角最大可設(shè)為22.5度。
●風(fēng)阻損耗校正
風(fēng)阻損耗是旋轉(zhuǎn)部分與空氣等之間的摩擦阻力造成的損耗。例如,在風(fēng)扇電機(jī)中,由于電機(jī)的特性,即使與輸入占空比相對(duì)的輸出占空比為直線,中間占空比附近的轉(zhuǎn)速也可能會(huì)升高。通過(guò)ADJ引腳對(duì)輸出占空比的直線性進(jìn)行調(diào)整,可提高電機(jī)轉(zhuǎn)速的直線性,并可提高速度設(shè)置精度。
●I/O斜率設(shè)置
搭載了可通過(guò)SLOP引腳對(duì)PWM輸入占空比和輸出占空比的斜率特性進(jìn)行設(shè)置的功能。這是對(duì)輸入和電機(jī)轉(zhuǎn)速的特性進(jìn)行調(diào)整時(shí)使用的非常方便的功能??稍?.5~2之間對(duì)輸出占空比的斜率進(jìn)行調(diào)整。下圖為PWM輸入的示例。
●反電動(dòng)勢(shì)跳變改善
可抑制正向空轉(zhuǎn)上電時(shí)、反向空轉(zhuǎn)上電時(shí)、堵轉(zhuǎn)檢出/恢復(fù)時(shí)、扭矩輸入急劇變化時(shí)等情況下發(fā)生轉(zhuǎn)速變動(dòng)時(shí)的輸出電壓跳變現(xiàn)象。
●待機(jī)功能
電機(jī)停止時(shí)降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的功耗。通過(guò)將PWM信號(hào)的占空比設(shè)為0%,可將IC設(shè)為待機(jī)狀態(tài)。搭載待機(jī)功能的產(chǎn)品
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