Круг управљачког склопа мотора без четкица велике снаге

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Овај свестрани ИЦ-контролер мотора без четкица (БЛДЦ) опремљен је за контролу било ког жељеног високог напона, јаке струје, трофазног БЛДЦ-мотора опремљеног 3-фазним БЛДЦ мотором са високом тачношћу и сигурношћу. Научимо детаље у дубину.



Коришћење ИЦ МЦ33035

„Јунак“ склопа је контролер са једним чипом МЦ33035 који је ИЦ модул друге генерације високих перформанси, који садржи све потребне активне функције које су потребне за покретање највише јаке струје, високог напона, 3-фазног или 4-фазног БЛДЦ-а. мотори са отвореном петљом или конфигурацијом затворене петље.



ИЦ је опремљен декодером положаја ротора за омогућавање тачног секвенцирања комутације, референтном температурном компензацијом за олакшавање исправног напона сензора, пиластим осцилатором са програмабилном фреквенцијом, три уграђена степена високог бочног покретачког погона отвореног колектора и три тотем-пола велике струје типски драјвери са ниском бочном страном, посебно дизајнирани за рад 3-фазног Х-моста велике снаге мосфет управљачког склопа мотора.

Чип је такође интерно ојачан врхунским заштитним карактеристикама и поузданим контролним фазама као што су закључавање под напоном, ограничавање струје циклус по циклус кроз опцију подесивог искључивања са закашњењем, интерно искључивање ИЦ на високој температури и ексклузивно осмишљен пиноут излаза квара који може бити повезан са МЦУ ради пожељне напредне обраде и повратних информација.

Типичне функције које се могу извршити са овом ИЦ су, контрола брзине отвореног круга, контрола смера уназад унапред, „омогућавање трчања“, функција динамичке кочнице у хитним случајевима.

ИЦ је дизајниран за рад са сензорима мотора који имају фазе од 60 до 300 степени или 120 до 240 степени, као бонус што ИЦ може да се користи и за управљање традиционалним четканим моторима.

Како ИЦ функционише

МЦ33035 је међу неколико високо ефикасних монолитних једносмерних контролера мотора без четкица које су створили Моторола .

Састоји се од отприлике могућности неопходних за покретање система за управљање мотором са три или четири фазе, са отвореном петљом и пуним карактеристикама.

Даље, контролер се може постићи за управљање моторима једносмерне четке. Дизајниран са биполарном аналогном технологијом, одликује се супериорним нивоом ефикасности и издржљивости у немилосрдном индустријском окружењу.

МЦ33035 носи декодер положаја ротора за тачно секвенцирање комутације, референтно надокнађено окружење компетентно за испоруку снаге сензора, фреквентно програмирани пиласти осцилатор, потпуно доступно појачало грешака, компаратор модулатора импулсне ширине, 3 излаза горњег погона отвореног колектора и 3 доњи покретачки излази тотемних ступова јаке струје управо одговарају МОСФЕТ-овима радне снаге.

У МЦ33035 уграђене су заштитне могућности које укључују блокаду поднапона, ограничење струје циклус по циклус са временом одложеног закључаног искључивања по избору, уграђено термичко искључивање, заједно са ексклузивним излазом квара који ће бити угодно повезан са микропроцесорским контролером.

Стандардни атрибути управљања мотором укључују контролу брзине у отвореном кругу, ротацију напред или уназад, омогућавање рада и динамичко кочење. Поврх тога, МЦ33035 има пин за одабир од 60 ° / 120 ° који конфигурише декодер ситуације ротора за електричне фазне улазе сензора од 60 ° или 120 °.

ПИН ОУТ функције:

Пин1, 2, 24 (Бт, Ат, Цт) = То су три горња излаза претварача која су специфицирана за рад екстерно конфигурисаних уређаја за напајање као што су БЈТ. Ови пиноути су интерно конфигурисани као режим отвореног колектора.


Пин # 3 (Фвд, Рев) = Овај пиноут је намењен за контролу смера ротације мотора.

Пин # 4, 5, 6 (Са, Сб, Сц) = То су 3 сензорска излаза ИЦ додељена за командовање секвенцом управљања мотором.

Пин # 7 (излаз омогућен) = Овај пин ИЦ је додељен да омогући рад мотора све док се овде одржава висока логика, док је ниска логика за омогућавање кретања мотора.

Пин # 8 (референтни излаз) = Овај пин је омогућен струјом напајања за пуњење кондензатора за подешавање осцилатора Цт, као и обезбеђује референтни ниво за појачавач грешака. Такође се може користити за снабдевање напајањем ИЦ-а сензора Халовог ефекта мотора.

Пин # 9 (неинвертујући улаз тренутног смисла) : Излазни сигнал од 100мВ може се постићи из овог извода у односу на пин # 15 и користи се за поништавање проводљивости излазног прекидача током одређеног циклуса осцилатора. Овај пиноут се обично повезује са горњом страном тренутног отпорника за осетљивост.

Пин # 10 (осцилатор) : Овај пиноут одређује фреквенцију осцилатора за ИЦ уз помоћ РЦ мреже Рт и Цт.

Пин # 11 (Неинвертујући улаз појачала грешке) : Овај пиноут се користи са потенциометром за контролу брзине.

Пин # 12 (Грешка појачала при инвертирању улаза) : Овај пин је интерно повезан са горе поменутим излазом појачала за грешке за омогућавање апликација отворене петље .


Пин # 13 (Излаз појачала за грешку / ПВМ улаз) : Функција овог пиноута је да обезбеди компензацију током апликација са затвореном петљом.

Пин # 14 (излаз квара) : Овај излаз индикатора квара може постати активан логички низак током неколико критичних услова, као што су: Неисправан улазни код за сензор, Омогућавање пиноута напајаног нултом логиком, Улаз тренутног пиноут-а постаје већи од 100мВ (@ пин9 у односу на пин15) , активирање блокаде под напоном или ситуација термичког искључивања).

Пин # 15 (Инвертовање тренутног смисла улаза) : Овај пин је постављен за пружање референтног нивоа за интерни праг од 100мВ и може се видети повезан са отпорником за осећај струје доње стране.

Пин # 16 (ГНД) : Ово је уземљивач ИЦ-а и намењен је за пружање сигнала уземљења управљачком кругу и мора бити враћен на уземљење извора напајања.

Пин # 17: (Вцц) : Ово је позитивни пин напајања наведен за пружање позитивног напона у управљачки круг ИЦ. Минимални опсег рада овог пина је 10В, а максималан на 30В.

Пин # 18 (Вц) : Овај пиноут поставља високо стање (Вох) за доње излазе погона путем снаге која се приписује овом пину. Сцена ради у опсегу од 10 до 30В.

Пин # 19, 20, 21 (Цб, Бб, Аб) : Ова три пиноут-а су интерно распоређена у облику излаза са тотем полима и додељена су им за погон доњих излазних погонских уређаја.

Пин # 22 (60 Д, 120Д фазни помак избора) : Статус који се приписује овом пиноут-у конфигурише рад управљачког круга са сензорима Халл ефекта за улазе од 60 степени (висока логика) или 120 степени (ниска логика) фазног угла.

Пин # 23 (кочница) : Логика на овом пиноут-у омогућиће БЛДЦ мотору да ради глатко, док ће логичка јачина тренутно зауставити рад мотора брзим успоравањем.

ФУНКЦИОНАЛНИ ОПИС

Репрезентативни интерни блок дијаграм приказан је на горњој слици. Дискурс о предностима и раду сваког од централних блокова наведених у наставку.

Декодер положаја ротора

Декодер положаја унутрашњег ротора мери 3 улаза сензора (пинови 4, 5, 6) како би приказао право секвенцирање горњег и доњег пиноут-а погона. Улази сензора произведени су тако да се повезују равно са прекидачима Халл Еффецт са отвореним колектором или спојницама са оптичким прорезима.

Уграђени пулл-уп отпорници класификују се тако да умањују потребну количину спољних делова. Улази су компатибилни са ТТЛ, а њихови прагови су карактеристични на 2,2 В.

Палета ИЦ3 МЦ33035 намењена је управљању трофазним моторима и раду са 4 најпопуларније конвенције фазног сензора. Избор од 60 ° / 120 ° (иглица 22) се испоручује и испоручује МЦ33035 да се самостално конфигурише за регулацију мотора који имају фазу електричног сензора од 60 °, 120 °, 240 ° или 300 °.

Са 3 улаза сензора открићете 8 потенцијалних формација улазних кодова, од којих је 6 легитимно постављање ротора.

Преостала два кода су застарела, јер су углавном резултат отвореног или кратког споја сензора.

Са 6 оправданих улазних кодова, декодер ће се можда побринути за положај ротора мотора унутар спектра од 60 електричних степени.

Улаз унапред / уназад (Пин 3) користи се као алат за модификовање тока распореда мотора преокретањем напона на намотају статора.

Чим се улазне промене стања, од високих до најнижих помоћу додељеног програмског кода за унос сензора (на пример 100), олакшани излази горњег и основног погона који користе исти алфа статус замењују се (АТ на АБ, БТ на ББ, ЦТ на ЦБ).

У основи, променљиви низ мења смер и мотор мења смерни смер. Управљање укључивањем / искључивањем мотора постиже се помоћу Омогућавања излаза (Пин 7).

Кад год остане искључен, интерно напајање струјом од 25 μА омогућава секвенцирање излаза водећег и основног погона. Када се уземље, излази погона горњег дела се искључују, а основни погони се спуштају наниже, изазивајући мотор да се обори и излаз квара да се активира.

Динамично кочење мотором омогућава да се вишак заштитне границе развије у завршни уређај. Кочиони систем се постиже постављањем вашег улаза за кочење (Пин 23) у виши статус.

То доводи до искључивања горњих излаза погона и до активирања доњих погона, скраћујући поново ЕМФ који генерише мотор. Улаз кочнице има апсолутну, свесрдну пажњу над свим осталим улазима. Унутрашњи извлачни отпорник на извлачење од 40 кΩ међусобно се повезује помоћу сигурносног прекидача програма гарантујући активирање кочнице у случају отварања или искључивања.

Табела истине комутационе логике приказана је у наставку. НОР капија са 4 улаза користи се за испитивање улаза кочнице и улаза на 3 горња излазна БЈТ-а.

Циљ је обично искључити кочење пре него што излази горњег погона постигну висок статус. Ово вам омогућава да избегнете синхронизовани закуп горњег и доњег прекидача напајања.

У полуталасним програмима моторног погона компоненте горњег погона углавном нису потребне и у већини случајева се држе одвојено. Са овим врстама околности кочење ће се још увек постићи јер НОР капија открива основни напон на излазним БЈТ-овима горњег погона.

Појачало грешке

Побољшана ефикасност, потпуно компензовано појачало грешака са активним приступом сваком улазу и излазу (пинови # 11, 12, 13) нуди се као помоћ у извршавању регулације брзине мотора затворене петље.

Појачало долази са стандардним појачавањем једносмерног напона од 80 дБ, пропусном ширином појачања од 0,6 МХз, заједно са широким опсегом улазног заједничког напона који се протеже од земље до Врефа.

У већини програма за контролу брзине отворене петље, појачало је постављено као следбеник напона са јединственим појачањем са неинвертујућим улазом повезаним са напајањем напона подешеног за брзину.

Осцилатор Фреквенција осцилатора унутрашње рампе је ожичена кроз вредности одређене за временске елементе РТ и ЦТ.

Кондензатор ЦТ пуниће се кроз референтни излаз (пин 8) помоћу отпорника РТ и празни кроз транзистор са унутрашњим пражњењем.

Вршни напон и напон напона су обично 4,1 В и 1,5 В, одговарајуће. Да би се пружило пристојно уштеде између звучне буке и перформанси пребацивања излаза, предлаже се фреквенција осцилатора у избору од 20 до 30 кХз. За одабир компоненте упутите се на слику 1.

Модулатор ширине импулса

Интегрисана модулација ширине импулса нуди енергетски ефикасан приступ управљању брзином мотора променом стандардног напона који се приписује сваком намотају статора током серије комутације.

Како се ЦТ празни, осцилатор моделира сваку засуну, омогућавајући спровођење горњег и доњег излаза погона. ПВМ компаратор ресетује горњу резу, завршавајући доњи излазни закуп погона када позитивна рампа ЦТ пређе у исход појачала грешке.

Дијаграм времена модулатора ширине импулса приказан је на слици 21.

Модулација ширине импулса за управљање брзином представља се искључиво на нижим излазима погона. Ограничење струје Стално функционисање мотора који може бити знатно преоптерећен доводи до прегревања и неизбежних кварова.

Ова штетна ситуација се лако може спречити заједно са употребом ограничења струје циклус по циклус.

Односно, сваки циклус се третира као независна функција. Ограничење струје циклус по циклус постиже се праћењем накупљања струје статора сваки пут када се активира излазни прекидач и након што се осети јака тренутна ситуација, тренутно се онемогући прекидач и задржи у искљученом периоду интервала појачавања осцилатора.

Струја статора се трансформише у напон применом референцираног на земљу сензорског отпорника РС (слика 36) у складу са 3 транзистора прекидача доњег дела (К4, К5, К6).

Напон успостављен дуж очекиваног отпорника надгледа се помоћу улаза тренутног осећаја (пинови 9 и 15) и упоређује са унутрашњом референтном тачком од 100 мВ.

Тренутни улази за упоређивање смисла долазе са опсегом улазног режима од приближно 3,0 В.

У случају да је прекорачена толеранција осјетника струје од 100 мВ, компаратор ресетује доњу блокаду осјетника и завршава провођење излазног прекидача. Вредност тренутног отпорног отпора је заправо:

Рс = 0,1 / Истатор (мак)

Излаз Фаулт се покреће док је у ситуацији високог појачала. ПВМ поставка са двоструким засуном осигурава да се током одређене рутине осцилатора појави само један излазни импулс окидача, без обзира на то да ли је завршен излазом појачавача грешке или упоређивача тренутне границе.

Уграђени регулатор од 6,25 В (Пин 8) нуди струју пуњења за временски кондензатор осцилатора, референтну тачку за појачавач грешака, што му омогућава напајање 20 мА струје погодне за посебно напајање сензора у програмима ниског напона.

У сврхе већих напона, ово би могло постати важно за размену снаге која се емитује из регулатора са ИЦ. Ово се дефинитивно постиже уз помоћ другог пролазног транзистора, као што је приказано на слици 22.

Чинило се да је одлучено да референтна тачка од 6,25 В омогући приказивање директног НПН кола, где год Вреф - ВБЕ премашује минимални напон неопходан од Халл Еффецт сензора током топлоте.

Имајући одговарајући асортиман транзистора и довољно хладњака, може се купити чак 1 амп струје оптерећења.

Лоцкоут под-напона

Тросмерно закључавање поднапонског напајања интегрисано је како би се смањила штета за ИЦ и алтернативне транзисторе са прекидачима напајања. Током ниских фактора напајања осигурава чињеницу да су ИЦ и сензори у потпуности функционални и да постоји одговарајући излазни напон основног погона.

Позитивна напајања ИЦ (ВЦЦ) и ниских погона (ВЦ) испитују се независним упоређивачима чији су прагови 9,1 В. Ова посебна фаза гарантује адекватно путовање на врата потребно за постизање ниског РДС (укљученог) кад год се вози уобичајена снага МОСФЕТ опрема.

Кад год се директно напаја Халл-ове сензоре из референце, појављује се неодговарајући рад сензора у случају да излазни напон референтне тачке падне испод 4,5 В.

За упоређивање овог проблема може се користити 3. упоређивач.

Када више од једног упоређивача препозна ситуацију поднапона, излаз грешке се укључује, горњи покрети се одлажу и излази основног погона се организују у ниској тачки.

Сваки од упоредних уређаја садржи хистерезу ради заштите од амплитуда приликом премошћавања њихових индивидуалних прагова.

Излаз грешке

Излаз грешке отвореног колектора (Пин 14) био је намењен пружању детаља анализе у случају квара процеса. Има способност струје судопера од 16 мА и може посебно да покреће диоду која емитује светлост за видљиви сигнал. Штавише, заправо је погодно повезан са ТТЛ / ЦМОС логиком за употребу у програму којим управља микропроцесор.

Излаз грешке је ефективан низак док се дешава више од једне од следећих ситуација:

1) Неважећи улазни кодови сензора

2) Омогући излаз на логици [0]

3) Улаз тренутног осећаја већи од 100 мВ

4) закључавање поднапона, активирање 1 или више компаратора

5) Искључивање топлоте, максимална температура прикључка се максимализује. Овај ексклузивни излаз такође се може користити за разликовање покретања мотора или трајног функционисања у поплављеној ситуацији.

Уз помоћ РЦ мреже између излаза квара и улаза за омогућавање, то значи да можете развити временски одложено закључано искључивање с обзиром на прекомјерну струју.

Додатна кола приказана на слици 23 помажу у лаганом покретању моторних система који су опремљени већим инерционим оптерећењима давањем додатног обртног момента подизања, док истовремено и даље штите од прекомерне струје. Овај задатак се постиже постављањем тренутног ограничења на следећу од минималне вредности за утврђени период. Током изузетно дуготрајне прекомерне струје, кондензатор ЦДЛИ ће се напунити, евоцирајући улаз за омогућавање да пређе своју толеранцију у ниско стање.

Засун се сада може обликовати циклусом позитивне повратне спреге од излаза квара до излаза за омогућавање. Када се постави, помоћу тренутног уноса смисла, може се ресетовати само кратким спојем ЦДЛИ или укључивањем напајања.

Потпуно функционална БЛДЦ шема велике снаге

Потпуно функционалан склоп БЛДЦ регулатора велике снаге, јаке струје који користи горе објашњени уређај, може се видети у наставку, конфигурисан је као режим пуног таласа, 3 фазе, у 6 корака:




Претходно: Израчунавање напона, струје у буцк индуктору Следеће: Направите овај електрични круг за скутер / рикшу