單芯片無刷直流散熱微電機(jī)驅(qū)動電路綜述

2.1.2 三相無定位傳感器驅(qū)動控制芯片

由于定位傳感器型驅(qū)動芯片存在缺點，故此處采用無定位傳感器驅(qū)動芯片。當(dāng)前無定位傳感器驅(qū)動芯片多采用三相驅(qū)動方式，通過檢測不通電那一相線圈繞組反向電動勢過零計算出電機(jī)驅(qū)動電流換相時機(jī)。在LV8800，BH67172及DRV10863中都采用了上述控制方式。

圖3為上述控制方法工作原理。假設(shè)u，v兩相導(dǎo)通，w相繞組線圈浮空且無電流。導(dǎo)通u，v兩相反向電動勢大小相等方向相反，二者之和等于零。而浮空相繞組線圈反向電動勢ew正負(fù)變化反映了浮空相過零，因此可采用上述方法檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，從而確定電機(jī)換相時機(jī)。

由于三相無定位傳感器型驅(qū)動芯片采用開關(guān)模式而非線性放大，同時無位置傳感器，因此其軟開關(guān)實現(xiàn)方式與定位傳感器型驅(qū)動芯片不同：其根據(jù)反向電動勢過零信息通過數(shù)字電路計算出軟開關(guān)換相區(qū)域，且采用PWM模式進(jìn)行控制：當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子臨近反向電動勢過零點時，提前減小將退出驅(qū)動相的輸出占空比;當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子離開過零點后，逐漸增加開始驅(qū)動相的驅(qū)動占空比。采用上述模式換相控制后，退出驅(qū)動相電流逐漸減少，進(jìn)入驅(qū)動相則逐漸增加。因此換相點附近電機(jī)換相力矩平穩(wěn)，能實現(xiàn)電機(jī)低噪聲運轉(zhuǎn)。

2.2 電源電壓12 V驅(qū)動電路控制方案

該類方案主要用于個人電腦及各種測試設(shè)備，驅(qū)動功率適中，因此功率驅(qū)動管多采用內(nèi)部集成方式實現(xiàn)。由于電源電壓從4.5～18 V變化，若仍采用低壓應(yīng)用時的線性放大模式，那么在傳感器信號幅度較低時，換相產(chǎn)生的熱量大，極易損壞驅(qū)動系統(tǒng)，因此多采用開關(guān)型橋式驅(qū)動。代表解決方案有LB11961及EUM6861。該類方案的最大特點是電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線外部可調(diào)：能自由設(shè)定電機(jī)最低轉(zhuǎn)速，同時還能靈活設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線斜率。電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線控制示意圖如圖4所示。

圖5詳細(xì)分析了調(diào)速原理：當(dāng)VTH和RMI任一引腳電壓低于CPWM引腳產(chǎn)生的三角波電壓時，輸出信號為高電平，此時集成的功率管驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動。RMI引腳設(shè)定電機(jī)最低轉(zhuǎn)速，該引腳直流電壓與CPWM引腳三角波信號比較確保輸出有最小驅(qū)動占空比，從而保證電機(jī)最低轉(zhuǎn)速。VTH引腳的直流電壓、CPWM三角波及RMI電壓共同控制電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線斜率。