目前,馬達驅動及控制領域的最明顯趨勢是采用無刷直流(BLDC)電機,但在考慮將設計轉為BLDC時,必須要認真考慮這樣做的原因。通過升級整合,BLDC馬達和驅動系統(tǒng)的成本已經可以大幅度降低。無論是帶傳感器還是沒有傳感器的BLDC馬達驅動器,主要考慮因素的是可靠性、可聞噪聲和整體效率。
由于BLDC馬達的優(yōu)化結構設計,其可靠性更高。在考慮無傳感器BLDC馬達驅動器時,起動時的可靠性至關重要,對啟動參數進行良好的控制和衡量能夠確保無傳感器啟動的可靠性。Allegro的馬達驅動器IC具有高可編程性,因而可以驅動范圍非常廣泛的馬達。如果設計的首要目標是降低系統(tǒng)成本,一般需要通過無傳感器系統(tǒng)來實現(xiàn),這樣可以節(jié)省霍爾傳感器、電線和連接器的成本。此外,諸如集成有閉環(huán)速度控制功能的馬達可以減少甚至去除對系統(tǒng)微處理器的需求,從而能夠進一步降低系統(tǒng)成本。
BLDC馬達效率的改進也可以通過降低馬達的振動,以及為馬達速度提供適當的相位提前(phaseadvance)來實現(xiàn)。Allegro馬達驅動器的算法通過以正弦波驅動電流驅動馬達繞組,降低了噪音和振動,從而能夠提高效率,而Allegro具有專利的自動導程角調整(automatic lead angleadjustment)技術可確保馬達驅動效率在任何馬達轉速下自動最佳優(yōu)化。
A5931是一款EEPROM可編程無傳感器BLDC馬達驅動器,具有正弦波調制功能,能實現(xiàn)最低的可聞噪聲,集成式的三相橋使驅動器具有100mΩ的低RDSon。
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A5931還包括有集成式閉環(huán)速度控制功能、過流保護以及專有的相位提前算法。解決方案不僅為BLDC馬達驅動提供硬件,而且還提供易于使用的GUI,允許工程師在讀取診斷時實時更改參數,這使工程師不再需要掌握對微控制器編程和正弦波控制算法的開發(fā)。
A5931:20W單芯片三相電機無霍爾正弦波驅動
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適合應用:20W左右風機,服務器散熱風機,排氣風扇,無葉風扇,水泵及其它三相無刷電機控制應用
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主要優(yōu)點:
180°正弦信號驅動 - 低可聞噪聲和振動
根據 Allegro 的無傳感器算法獲得電機位置,無需外部霍爾傳感器
速度閉環(huán)控制,PWM調速
FG(速度)和 RD (堵轉) 輸出反饋
單電源供電,5V-18V
CW/CCW 方向控制
更低的輸出阻抗 Rdson
提供兩種相位超前設置:線性相位超前和自動相位超前
較低的待機電流 – 待機電流小于10mA
集成度高,有利于減少PCB的面積,更少的外部元器件可以減低整體成本
集成EEPROM可編程,可編程速度曲線,減少MCU,進一步減低設計成本
堵轉保護 – 檢測到堵轉后關閉輸出,維持一段時間后重新啟動
過流限制 (OCL) – 過流限制可編程,當電流到達過流限制值后關閉一段時間后重新開啟(不需要外部限流電阻)
過流保護 (OCP)– OCP值高于OCL值,電流抽發(fā)OCP后,輸出關閉不重啟。主要用于短路保護
欠壓保護
過溫保護 – 芯片結溫超過165度后芯片自動關閉
電源電壓啟動補償 – 輸入電壓波動時,啟動時自動補償,確保寬范圍的可靠啟動
軟起動 – 可編程軟起動減小了對電源的沖擊電流
睡眠模式 – 待機電流小于10uA
防反轉-如果起動瞬間,風扇旋轉方向正確,A5931便繼續(xù)正常起動,進入閉環(huán)控制
如果起動瞬間,風扇向相反的方向轉,A5931立刻剎車,然后再次起動 |