UDN2936三相无刷直流电动机控制-驱动器

UDN2936是适用于三相无刷直流电动机驱动的专用集成电路，它包括了换相逻辑和功率驱动。末级驱动输出额定值为45V、2A,峰值为3A。采用特殊的12脚单列封装，外壳接地，需装于散热器上。当电动机的转子位置传感器间距为60°或120°时，分别选用UDN2936W或UDN2936W-120。

1.特点

·对单端式或差动式霍尔传感器兼容

·末级输出端带钳位二极管·方向控制

·PWM电流控制

·动态制动·过热保护

2.工作原理说明该集成电路见图3-29,它由下列五部分组成：换相逻辑、输出驱动、PWM电流限制、方向控制和制动、过热保护。

·换相逻辑：引脚9、8、7接收从电动机转子位置传感器来的信号，它可与单端线性霍尔IC或开关式霍尔IC接口。内部有上拉电阻，以适应集电极开路的开关式霍尔IC。输入电路还设置有2.5V的门槛电压。

位置传感器信号经换相译码后在输出端OUTA、OUTE、OUTc输出，参见真值表表3-9每个输出可能有三种状态：高电压态(1)、低电压态(0)、高电阻态(Z)。

·输出驱动：输出级为达林顿晶体管，其连续的灌电流和抽电流能力为2A,饱和压降低于2V。其上并有高性能二极管，为换相和斩波工作提供续流通道。

表3-9UDN2936W-120真值表

·PWM电流限制：12脚外接电阻R,其上流过电动机绕组电流，通过内部的两个比较器进行电流监视。比较器输出控制上桥臂的功率开关晶体管(灌电流开关)。当电流超过预定的限制电流Iim时，比较器输出翻转，使上桥臂开关关断，此时电动机绕组电流在续流通道(二极管一绕组—下桥臂开关—R,)中流过。比较器有规定的滞环，当电流衰减到规定的百分比之后，比较器又再翻转复位，使上桥臂开关重新开通。从而实现对绕组电流的脉宽调制(PWM),电流限定在某一限定值上。限制电流Ilim。由比较器的门槛电压决定。上比较器同相输入端前有1:10的衰减。下比较器是内部已设置0.3V的门槛电压。当外设4脚电压>3V时，下比较器起作用，限制电流为

其滞环电流为7.5%Iim,是固定的。当4脚电压VTHS(门槛电压)<3V时，上比较器起作用。限制电流为

利用两个比较器，两个

限制电流，方便地控制电动IsTART十机的起动电流IsTART和运行电流IRUN。当电动机起动时，4脚电压VTHs>3V,过若干时间后，把VTHs降低到小于3V的一个合适电平上，参见图3-30。

电流斩波控制的斩波

频率由电路参数(包括绕组电感、电阻、电源电压、滞环和开关器件的速度等)决定。

·方向控制与制动控制：改变6脚电平可实现转向的改变。正在运转的电动机突然反转时，同一路上下桥臂晶体管互换其状态，由ON变为OFF,由OFF变为ON。开关关断时间往往长于接通建立时间，会出现上下桥臂直通危险。为此，电路设有死区时间，约2μs。

5脚施加低电平时，三个下桥臂开关为ON,上桥臂开关全为OFF,电动机三相绕组短接在一起并接地。此时反电动势可能产生相当大的电流，实现动态制动。此电流有可能接近电动机堵转电流。由于此时电流限制电路已不能起作用，必须注意使此电流不超过允许的峰值电流3A。突然反转时，也有此问题，需注意。

·过热保护：该电路内部过热保护功能在末级驱动开关温度超过165℃时动作，下降到25℃后恢复正常。

3.应用示例如图3-31所示，利用UGN3113U集电极开路开关型霍尔集成电路作位置传感器。限流电路设有晶体管V₁,并

取R₂=1.5kΩ,R₁=3000,VREF=5V,R=0.152。当V为OFF时，电动机开始起动，限制电流为2A。然后控制V,为ON,运转电流限制为0.67A。

电动机转速可以用电流限制来控制，即调节VPEF大小来调节转速。