(文章來(lái)源:EEWORLD)
近年來(lái),隨著消費(fèi)者對(duì)日用電器“智能化”的呼聲越來(lái)越高,利用小型電機(jī)實(shí)現(xiàn)基本自動(dòng)機(jī)械功能需求也逐步激增。這些電機(jī)驅(qū)動(dòng)器按照制動(dòng)類別劃分,被廣泛用于家用電器、家居及工業(yè)自動(dòng)化以及汽車電子設(shè)備等應(yīng)用中。
從開窗到智能門鎖操作,亦或是大燈調(diào)節(jié),電機(jī)驅(qū)動(dòng)器正無(wú)處不在,而且,隨著技術(shù)的發(fā)展,三相無(wú)刷電機(jī)在不斷代替老式的有刷電機(jī),可靠性和效率得到大幅度提通常,簡(jiǎn)單的有刷電機(jī)由MOSFET組成的半橋或全橋來(lái)驅(qū)動(dòng),具體取決于是否需要單向或雙向旋轉(zhuǎn),通過(guò)使用PWM輸入控制電流來(lái)控制速度。有刷電機(jī)技術(shù)成熟,因成本低廉且相對(duì)易于控制而被廣泛使用,但也由于有刷的換向器觸點(diǎn)和碳刷很容易磨損,導(dǎo)致其使用壽命大打折扣。
相比而言,三相無(wú)刷電機(jī)在位置控制方面具有更大的靈活性,可以精確控制三相中每相的電流,以便將電機(jī)設(shè)置在特定的位置。同時(shí),有刷電機(jī)中的機(jī)械換向被電子換向所取代,因?yàn)椴淮嬖谔妓⒛p的情況,無(wú)刷電機(jī)的可靠性變得更高。
三相無(wú)刷電機(jī)可以通過(guò)簡(jiǎn)單的“六步”模塊換向進(jìn)行控制,即以旋轉(zhuǎn)的、相移的順序?qū)⒛芰渴┘拥饺嘀械膬蓚€(gè)?;蛘?,它還可以采用更復(fù)雜的正弦波或磁場(chǎng)定向控制方式,按照允許精確控制電機(jī)位置的曲線將能量逐漸施加到每個(gè)相上。為了促進(jìn)這種精確控制,三相無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)必須集成三個(gè)半橋(六個(gè)MOSFET)和用于每相單獨(dú)電流采樣的反饋放大器,用來(lái)控制設(shè)備準(zhǔn)確地監(jiān)控每相的電流。
MPS最新款三相無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)級(jí)產(chǎn)品系列MP6540和MP6540A,可以提供業(yè)界領(lǐng)先的功率密度,采用5mmx5mm小型QFN封裝,該系列產(chǎn)品的工作電壓范圍為5.5V至35V,每相可提供高達(dá)3A的連續(xù)電流,峰值電流可達(dá)10A(PCB 面積適中,散熱條件良好)。
該系列電機(jī)驅(qū)動(dòng)器集成了三個(gè)功率級(jí)半橋,由6個(gè)50mΩN-溝道功率MOSFET組成,同時(shí)還集成了預(yù)驅(qū)動(dòng)器,柵極驅(qū)動(dòng)電源和電流采樣放大器。
其內(nèi)部充電泵可為高側(cè) MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)供電,通過(guò)采用涓流充電電路來(lái)維持足夠的柵極驅(qū)動(dòng)電壓,能在100%占空比下工作。該系列產(chǎn)品具有2種輸入方式:MP6540每相具有獨(dú)立的PWM和EN輸入,MP6540A每相具有獨(dú)立的高端和低端輸入。
內(nèi)部功率MOSFET柵極預(yù)驅(qū)動(dòng)具有自動(dòng)死區(qū)時(shí)間控制功能,可以防止在切相時(shí)出現(xiàn)直通 ,同時(shí)自動(dòng)同步整流功能可以消除續(xù)流電流,以實(shí)現(xiàn)最大效率。其內(nèi)部安全功能包括過(guò)溫關(guān)斷,欠壓鎖定和過(guò)流保護(hù)。
MP6540和MP6540A均采用單片設(shè)計(jì),利用MPS專有的芯片倒裝工藝,可以直接通過(guò)封裝引線框架來(lái)散熱。圖中長(zhǎng)條形的焊盤通過(guò)銅柱直接連接到內(nèi)部高端和低端MOSFET,最大限度地降低了PCB鋪銅的熱阻。焊盤上接入PCB電源和接地層的小通孔,能夠進(jìn)一步改善電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的散熱。
MP6540和MP6540A外形小巧,非常適用于緊湊型無(wú)刷電機(jī)應(yīng)用,可支持多種控制方案,易于使用(產(chǎn)品已在-40至+ 125°C工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍內(nèi)測(cè)試完成)。
(責(zé)任編輯:fqj)
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