無刷驅(qū)動(dòng)器控制類型主要有：①分立器件組成的驅(qū)動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，抗于擾性和可靠性較差，不利于大批量生產(chǎn)；②基于專用集成電路的驅(qū)動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外圍器件少，功能齊全，可靠性高，成本低廉；③基于微處理器的驅(qū)動(dòng)器，隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展，可以開發(fā)出各種功能完善、控制靈活的控制器，極大地拓寬了其適用領(lǐng)城。

基于專用集成電路的驅(qū)動(dòng)器具有較高的性價(jià)比，其應(yīng)用日益廣泛，已出現(xiàn)了多種無刷電機(jī)控制集成電路，其中MC33035是Motorola公司生產(chǎn)的高性能第二代無刷電機(jī)控制器專用集成電路。它具備控制一個(gè)全特性開環(huán)三相無刷電機(jī)所需要的全部功能，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的PWM開環(huán)速度控制、使能控制（起動(dòng)或停止）、正反轉(zhuǎn)控制和能耗制動(dòng)。此外，MC33035還可以用作有刷直流電機(jī)的控制器芯片。

1、MC33035無刷驅(qū)動(dòng)器功能介紹

MC33035芯片采用24腳DIP塑料封裝，從功能上講，該芯片主要包括：①轉(zhuǎn)子位置傳感器譯碼電路；②帶溫度補(bǔ)償?shù)膬?nèi)部基準(zhǔn)電源；③頻率可設(shè)定的鋸齒波振蕩器；④全通誤差放大器；⑤脈寬調(diào)制PWM比較器；⑥喻出驅(qū)動(dòng)電路；⑦限流保護(hù)電路。

無刷驅(qū)動(dòng)器控制案例

（1）轉(zhuǎn)子位置傳感器譯碼電路。譯碼電路將根據(jù)電機(jī)正反轉(zhuǎn)信號(hào)、60度/120度信號(hào)的狀態(tài)確定三路位置傳感器信號(hào)的邏輯處理方式，最后將邏輯處理結(jié)果轉(zhuǎn)換為逆變橋開關(guān)的6驅(qū)動(dòng)信號(hào)。另外，位置傳感器信號(hào)輸人端4、5、6腳內(nèi)上拉電阻，輸人電路與TTL電平兼容，門限典型值為2.2V，它適用于集電極開路型霍爾效應(yīng)開關(guān)或者光電耦合器等位置傳感器類型。該譯碼電路可用于傳感器相位差為60度、120度、240度、300度這4種空間的無刷電機(jī)。3個(gè)傳感器輸入端原則上可有8種輸入方式組合，其中6種是有效的轉(zhuǎn)子位置信息，其余兩種則是無效的，通常是由傳感器引線開路或短路造成的。當(dāng)輸入為無效組合時(shí)，14腳將輸出故障信號(hào)，同時(shí)封鎖驅(qū)動(dòng)輸出，以保證電機(jī)系統(tǒng)的安全。

（2）正/反轉(zhuǎn)控制。電機(jī)正/反轉(zhuǎn)控制是由3腳的邏輯電平?jīng)Q定的。當(dāng)3腳邏輯狀態(tài)改變時(shí)，位置譯碼器首先將傳感器信號(hào)在內(nèi)部邏輯取反，再經(jīng)譯碼后，得到反相序的換向輸出，改變電機(jī)相繞組的導(dǎo)通順序，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。

（3）起/停和制動(dòng)控制。電機(jī)的起/?？刂仆ㄟ^芯片7腳使能端來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)7腳懸空時(shí)，內(nèi)部40μA電流源使驅(qū)動(dòng)輸出電路正常工作。若7腳接地，3個(gè)上橋驅(qū)動(dòng)輸出開路，3個(gè)下橋驅(qū)動(dòng)輸出強(qiáng)制為低電平，使電機(jī)繞組沒有激勵(lì)而停車，電機(jī)停轉(zhuǎn)的同時(shí)14腳輸出低電平。

當(dāng)制動(dòng)輸入端23腳為高電平時(shí)，無刷電機(jī)進(jìn)人制動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)，上橋3個(gè)驅(qū)動(dòng)輸出開路，下橋3個(gè)驅(qū)動(dòng)輸出為高電平，外接逆變橋下橋3個(gè)功率開關(guān)導(dǎo)通，使無刷電機(jī)三相繞組對(duì)地短接，實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)。

（4）鋸齒波振蕩器。內(nèi)部振蕩器的振蕩頻率由外接定時(shí)元件CT和RT決定。8腳輸出的基準(zhǔn)電壓通過電阻RT向電容CT充電，然后CT又通過內(nèi)部放電晶體管迅速放電而形成鋸齒波振蕩信號(hào)，其波峰和成谷分別為4.1V和1.5V。建議使用振蕩器頻率為20～30kHz，以兼顧頻率過低產(chǎn)生可聞噪聲和頻率過高影響功率開關(guān)效率的矛盾。

（5）脈寬調(diào)制器。無刷電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，誤差放大器輸出與振蕩器輸出鋸齒波信號(hào)比較后，產(chǎn)生脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)，控下橋3個(gè)驅(qū)動(dòng)輸出。改變輸出脈沖寬度，相當(dāng)于改變供給電機(jī)繞組的平均電壓，從而控制其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。

（6）限流保扮電路。為了避免無刷電機(jī)電流過大而損壞電機(jī)及控制器，必須對(duì)電機(jī)電流進(jìn)行必要的限制。一般電機(jī)逆變橋經(jīng)一小電阻接地，將電阻上的電壓信號(hào)作為電流采樣值。采樣電壓由9腳和15腳輸人至芯片內(nèi)的電流檢測(cè)比較器，比較器反相輸人端設(shè)置有100mv基準(zhǔn),電壓，作為電流限流基準(zhǔn)。在振蕩器鋸齒波上升時(shí)間內(nèi)，若電流過大，比較器翻轉(zhuǎn)，將驅(qū)動(dòng)輸出關(guān)閉，以限制電流繼續(xù)增大。在鋸齒波下降時(shí)間，重新使驅(qū)動(dòng)輸出開通。利用這樣的逐個(gè)周期電流比較，實(shí)現(xiàn)了限流。

（7）欠壓鎖定。MC33035內(nèi)設(shè)有壓保護(hù)電路，在下列三種情況下關(guān)閉驅(qū)動(dòng)輸出：芯片供電電壓Ucc低于9.1V、下橋驅(qū)動(dòng)電源Uc低于9.1V、基準(zhǔn)電壓低于4.5V。該鎖定信號(hào)可以保證芯片內(nèi)部正常工作以及向下橋驅(qū)動(dòng)輸出提供足夠高的驅(qū)動(dòng)電壓。當(dāng)電壓恢復(fù)正常后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正常。

（8）障信號(hào)輸出。為了實(shí)時(shí)地觀測(cè)芯片的作情況，芯片提供了一集電極開路的故障信號(hào)輸出端14腳，它可直接驅(qū)動(dòng)LED作故障顯示，也可與微處理機(jī)接口。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，14腳輸出低電平的故障信號(hào)：①無效的位置傳感器輸入組合；②7腳使能端為低電平；③電流檢測(cè)端輸入電壓大于100mV；④欠電壓鎖定；⑤芯片過熱，典型值超過170℃。通過此故障信號(hào)輸出端可以方便地檢測(cè)控制電路的工作狀態(tài)是否正常。

（9）驅(qū)動(dòng)輸出。MC33035內(nèi)部嵌入了逆變橋驅(qū)動(dòng)電路，其中上橋3個(gè)驅(qū)動(dòng)輸出是集電極開路NPN晶體管，其吸人電流能力為50mA，耐壓為40V，可用來驅(qū)動(dòng)外接逆變橋上橋臂的PNP功率晶體管和P溝道MOSFET功率管。下橋3個(gè)驅(qū)動(dòng)輸出是推挽輸出，驅(qū)動(dòng)能力為100mA，可直接驅(qū)動(dòng)NPN晶體管和N溝道功率MOSFET，下橋驅(qū)動(dòng)輸出的電源Vc可由18腳單獨(dú)引入。為了防止MOSFET柵極擊穿，應(yīng)當(dāng)在18腳上接入一個(gè)18V穩(wěn)壓二極管進(jìn)行鉗位。

2、基于MC33035的無刷驅(qū)動(dòng)器

MC33035內(nèi)部集成了無刷電機(jī)控制電路的所有功能，利用它開發(fā)的控制器外圍電路簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠。當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓低于24V時(shí)，可以用芯片直接驅(qū)動(dòng)逆變橋中MOSFET功率管，實(shí)現(xiàn)無刷電機(jī)的各項(xiàng)控制功能?；贛C33035的三相全波無刷電機(jī)開環(huán)速度控制電路，該電流簡(jiǎn)單、成本低廉，非常適合于低壓小功率無刷電機(jī)控制。

• 詳解永磁無刷直流電機(jī)控制電路
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