两相或四相无刷直流电机.DOC

MC33035是MOTOROLA公司第二代无刷直流电动机控制专用集成电路，外接功率开关器件和电子测速器MC33039，可构成闭环调速系统来控制三相（全波或半波）、两相或四相无刷直流电机。它通过下侧半桥输出PWM对电机进行调速。 2MC33035的功能和组成 2．1功能 ——可控制电机正反转； ——实现电机刹车制动； ——启停功能； ——可选择三相无刷直流电机传感器相位差60°或120°； ——欠压封锁保护，IC过热保护和故障输出。 2．2组成 ——转子位置传感器译码电路； ——限流电路； ——具有温度补偿的6.24V内部基准电源； ——RT、CT可变锯齿波振荡电路； ——脉宽调制比较器； ——误差放大器； ——输出驱动电路； ——欠压、过热保护以及故障电平输出。 2．3引脚功能 参见表1。 表 1 MC33035的 引 脚 功 能 引脚号 引脚符号与功能 备 注 1，2，24 BT，AT，CT 集电极开路输出，驱动上桥3个功率管；允许最大吸入电流50mA，最大电压40V 3 正/反转选择 高电平正转，低电平反转，内部上拉 4，5，6 SA，SB，SC 位置传感器信号输入 7 使能控制引脚 高电平使电机运行，低电平使电机停止 8 基准电压输出 6.24V，为电子测速器MC33039提供电源 10 振荡器 振荡频率由外接RT、CT决定，此锯齿波为PWM提供载波 11 误差放大器输入 同相输入端，为微小信号提供放大电路 12 误差放大器输入 反相输入端，为微小信号提供放大电路 13 误差放大器输出 在闭环控制时连接校正阻容元件。此引脚同时连到PWM比较器反相输入端 14 故障信号输出 当出现传感器非法输入、电流检测输入端电压大于100mV、三种欠压之一、芯片内部过热（超过170°C）或引脚7为低电平 15 电流检测输入 反相输入端 16 接地 　 17 VCC 芯片供电电源（10V～30V） 18 VC 给下桥驱动输出提供电源（10V～30V） 19，20，21 CB，BB，AB 下桥三端驱动输出 22 60°/120°切换 高电平选择传感器相位差60°，低电平选择传感器相位差120° 23 制动输入端 高电平使电机正常运行，低电平使电机制动减速 3MC33035的应用 图1是MC33035与MC33039构成的闭环三相无刷直流电机控制电路图。 其电路各部分功能介绍： 1）脚4、5、6是传感器位置信号输入，MC33035通过对输入位置信号译码对应输出驱动电机。这三个信号与TTL电平兼容。当输入全“0”或“1”表示非法信号。故障输出端（引脚14）输出有效低电平。通过选择引脚22来确定输入三相信号相位差为60°还是120°。 2）阻容RT、CT与内部振荡器产生锯齿波，作为PWM载波信号。锯齿波幅值为1.5V～4.1V。为防止噪声干扰，载波频率不宜过低，但频率太高容易使功率管过热，建议载波频率为20kHz～30kHz。锯齿波是由引脚8输出6.24V参考电压经RT对CT充电，通过内部电路放电所产生。由引脚11给定速度电压以及来自MC33039引脚5的速度方波信号经积分形成斩波信号与锯齿波形成PWM，参见图2，CT、误差输出PWM、内部锁存、上桥、下桥、错误信号对应时间关系如图3。构成闭环的主要原理是当负载改变（如变大），则电机速度下降，测速器MC33039引脚5输出方波密度变低，此信号经积分形成斩波信号后幅值抬高，则使输出PWM占空比加大，输出电流增加，自然速度逐渐提高，以达到输出跟踪输入。 3）引脚8输出6.24V参考电压，可为MC33039提供工作电源。同时通过电位器给引脚11（速度给定端）提供可调给定电压。引脚11对地电压越高则控制电机输出速度越大。参考电压亦可为电机位置传感器提供电源。如果给外部提供电源驱动能力不够，可加三极管驱动。 4）引脚12、13之间1MΩ电阻和0.1μF电容和芯片内部运放构成积分电路，可调节此电阻、电容以达到合适效果。 5）通过电机相电流采样并转化为电压输入到引脚9，此电压信号输入芯片内部比较器一端。当此电压高于100mV时说明过流，故障信号输出。直到过流信号消失，故障信号也自动复位。 6）6个输出引脚分为上桥和下桥。下桥有PWM信号。上下桥输出最高电压可达40V，驱动电流可达50mA。上桥为反相输出，下桥则为正向输出。6个输出引脚可通过串接一只几百欧的电阻来驱动功率管。