AN8290NSCD机主轴驱动器

松下电子公司的AN8290NS三相无刷直流电动机PWM驱动电路,适用于CD机主轴驱动及其他类似用途。

1.特点

·宽工作电压范围Vcc=4.5~20V

·三相全波换相PWM驱动

·只需用两个霍尔元件可确定正确转子位

·电流负反馈,限流控制·内设过热保护

2.引脚功能说明(见表3-11)

表3-11AN82904S引脚功能说明

 

引脚号

符号

功能说明

1

GND

2

DCR

内部基准电压输入端,并用来与PC、CLK信号比较

3

FAl

滤波放大器的转矩指令输入端

4

FAO

滤波放大器输出端

5

DI

绝对值电路输人端

6

LPF

接电流反馈环相位补偿电容

7、8,9

A,A₂,As

三相驱动输出,接三相绕组

11

CS

接电流采样电阻

12

PVcc

功率级电源端

10

PGND

功率级地端

13,14

HF,Ht


15、16

H2,H

霍尔元件输人端

17,18

Hi,Ht


19

HSW

三尔元件的电压偏置端

20

HB

霍尔元件电源(典型值2V)

21

Vcc

正电源

22

PC

功率控制输人端


23

CLK

外接时钟输入端,控制PWM频率

24

TC

接锯齿波发生器外接电容

 

3.工作原理及应用电路该芯片为24脚扁平封装,常用±6V或+12V供电。该应用示例由+12V供电。其原理框图见图3-38。应用电路图见图3-39。

(1)霍尔转子位置传感器:对于三相全波换相方式,通常需要用三个霍尔元件。该芯片允许仅用两个霍尔元件,但它们的输

出必须近似为正弦波。图3-39中13、14脚空置,用H1、H2两个霍尔元件,其霍尔电压是VH、VH,可以由内部产生相当于第三个霍尔元件的电压VH₃。其原理是基于下面的运算

捕获.JPG

捕获.JPG

设VH=VHsina

VH₂=VHsin(α+120°)

取VH₃=-(VH+VH₂)

=-VH[sinα+sin(a+120°)]=-VHsin(α十60°)一VHsin(a-120°)

因此,要求电机磁场为近似正弦波,并使用线性输出的霍尔元件。本芯片不适用于气隙磁场为梯形波分布的电动机。

(2)锯齿波发生器:在24脚接电容C=1500pF,23脚输入控制时钟CLK。在CLK下跳沿,24脚以0.2mA吸入电流使C放电。当24脚电压放电至门槛电压,内部比较器翻转,电容C以0.1mA源电流充电,形成锯齿波上升斜坡。在本电路中,锯齿波幅度约为1V。此信号送PWM比较器输入端。

(3)电流限制与电流反馈环;在11、12脚之间串接电阻R,供电流采样用。当其上压降达到约0.6V时,限流电路动作。这里取R.=2Ω,其限流值I.≈0.6/R,=300mA。

Rs还为电流反馈环提供电流反馈信号。6脚外接电容是反馈环的相位补偿电容。电流环指令是外部转矩指令(从3脚输入)经滤波放大器得到。3脚和4脚间的外接RC网络,在转矩指令是脉宽调制信号时,起滤波器作用;若输入是模拟量信号,则起相位补偿作用。

滤波放大器输出经绝对值电路后与反馈电流比较,其误差再与锯齿波比较形成PWM信号,控制IC的输出,调节电动机的电流和转矩。

(4)功率控制:22脚功率控制端在施加低电平时,芯片工作于正常状态;输入高电平时,内部基准关闭,且19脚截止,霍尔元件无电流输入,IC输出关闭。22脚实际上是起/停控制端。


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