求 无刷直流电机 专业控制 ML4425芯片 完整资料 !!!!急
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解决时间 2021-02-15 07:34
- 提问者网友:疯子也有疯子的情调
- 2021-02-15 00:32
求 无刷直流电机 专业控制 ML4425芯片 完整资料 !!!!急
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- 五星知识达人网友:拜訪者
- 2021-02-15 01:47
控制电路是永磁无刷直流电机正常运行并实现各种调速功能的核心,一般需要完成以下功能:
1)对转子位置传感器输出的信号、PWM调制信号、正反转信号和停车信号进行逻辑综合,给驱动电路提供各个功率开关管的斩波信号和通断信号,实现电机的正反转和制动控制。
2)产生使电机的电压随给定转速信号而自动变化的PWM调制信号,实现电机的开环调速。
3)对电机进行转矩和转速的闭环调节,使系统具有较好的动态和静态性能。
4)各种故障保护功能,如短路保护、过电流保护、欠电压保护。
从电路的控制形式上说,可以有以下4种形式:分立元件搭建的模拟电路,专用的集成控制电路,模拟和数字混合的控制电路,全数字控制电路。 ML4425是MicroLinear公司推出的一种智能型无刷电机控制器专用电路。该电路能提供起动和控制Δ和Y绕组、无刷电机的速度、换向所需的所有功能。
1 功能特点 ML4425是Micro Linear公司推出的智能型无刷电机专用控制器,可用于为三相无刷电机提供封闭回路的换向控制信号,同时利用PWM模式还可对电机速度进行控制并对电机进行必要的保护。ML4425的特点如下: ●可进行简单的变速控制; ●所有重要电流均由一个单独的外接电阻器决定,设置比较简单; ●电机起动和停止可以利用电路的电源完成; ●起动定时序列由两个电容器完成; ●可独立运行控制功能,且外围电路简单; ●采用了新的反电势换向技术,能提供最小的无抖动转矩; ●可进行最大效率的PW控制; ●具有换和PLC,可有效抑制PWM尖峰噪声信号。 2 引脚功能 ML4425由压控振荡器(VCO),PWM速度控制器、高端栅极驱动器、低端栅极驱动器、PWM电流控制器、换向控制器、反馈取样电路以及电源显示等部分构成。 ML4425采用28脚SOIC和32脚TQFP两种封装形式,为28脚SOIC封装的引脚排列,各引脚的功能说明如下: 脚1:(ISENSE):电机电流感应输入端。此脚接大约0.5V信号时,可产生ILIMIT。 脚2~4(P1~P3):分别用于驱动外部P通道功率器件以驱动电机PH1、PH2、PH3。 脚5(RCPWM):内部gn放大器外接阻容网络连接端。此脚连接的阻容元件与其他部件一起决定速度回路的零极点。 脚6(Cosc):PWM振荡器定时电容连接端。此端所连电容器决定PWM振荡器的频率。使用1nF电容时,PWM振荡器的振荡频率约为25kHz。 脚7(VREF):参考电压输出端,用于为速度设计提供参考。 脚8(VSPEED):速度控制输入端。此端的电压可用于控制速度回路中的放大器,以达到控制电机速度的目的。 脚9~(N1~N3):驱动输出。分别用于驱动外部三个N沟道MOSFET功率器件以驱动电机的PH1、PH2、PH3。 脚12(ILIMIT):ISENSE阈值控制端。改变此端电压可降低内部的阈值设置电压。 脚13(VCO):压控振荡器输出端。 脚14(Vcc):电源。 脚15(CCVO):VCO定时电容连接端。 脚16(RVCO):VCO电流设置端。使用时应外接一电阻(一般RVCO取80kΩ)。 脚17(CRST):复位端。此脚为地电位时,器件处于复位状态。 脚18(VFLT):电源状态显示输出。此脚为“0”时,表示电源处于低电平;为“1”时,表示电源处于高电压状态。 脚19(CEN):斜波保持电容连接端。 脚20(RCVCO):VCO回路滤波器件接入端。应用时此脚外接阻容元件。 脚21(CRAMP):斜升速度给定电容连接端。 脚22~24(PH1~PH3):三个电机端点的连接端。 脚25(BTAKE):制动状态控制端。此脚为“0”电位时,电机处于制动状态。 脚26(Cos):外部电容连接端。 脚27(RREF):多电流设定电阻连接端。所有重要电流的设定均由此端所连的电阻决定。 脚28(GND):信号及功率公共地。 3 工作原理 ML4425无刷电机控制器的内部结构及运行原理图。下面从起动、运行、制动等三个方面对LM4425的工作原理进行说明。 3.1 起动 一般电机的起动分校准、斜升、运转几个阶段。校准是为了使电机处于复位状态。 当ML4425的17脚电位达到1.5V时,CEN脚开始充电。此时,ML4425将以0.5μA的电流向RCVCO充电,这使得VCO的频率开始斜升,直到CEN引脚达到1.5V为止。这一过程称为斜升。 在器件的CEN电位斜升到1.5V后,设备即使用电机的BEMF并开始闭环运行。 3.2 运行 当CEN(脚19)电位超过1.5V时,电机进入运行模式。此时电机速度应高到足以产生可探测到的BEMF,并允许闭环回路运行开始。 当RCVCO(脚20)上的电位小于VSPEED(脚8)电位时,电机将继续加速。在此期间,电机将受到由ILIMIT限制的N型通道的驱动。当RCVCO(脚20)的电位接近VSPEED(脚8)电位时,CPWM开始充电,并通过在Cosc(脚6)产生的25kHz的PWM锯齿波设定一个补偿电平,以控制通向N型通道的功率驱动器。 3.3 制动 当25脚(制动引脚)电位被拉低时,后有三个N通道驱动管都被接通,三个P通道驱动管都被切断,这样即可实现制动功能。 4 应用 4.1 典型电路 ML4425的典型外围元件的连接方法亦可参见图2所示。对不同的使用,有些外围元件的值应作相应调整。 4.2 高电压电机驱动电路 以ML4425为核心构成的驱动高电压电机的实际电路。该电路中外接的功率驱动电路由六只大功率MOS场效应管和三块IR2118前级驱动芯片组成,该电路可以驱动电机的正转、反转和制动等。电路中没有使用霍尔传感器,而是用R13~R15的电压降作为信号反馈(这是该电路的特殊点)来控制电机恒速运转。调节R20可以改变电机的运转速度。S1为正、反转控制开关,S2为起动/制动控制开关。
ML4425内置的锁相环可实现无位置电机的精确换相,但其PWM稳速控制只是-种开环PWM速度控制系统,即电机是由固定占控制比的PWM信号控制,系统本身无法响应速度的变化。因此,对于稳速精度要求很高的场所,ML4425是无法满足要求的。
1)对转子位置传感器输出的信号、PWM调制信号、正反转信号和停车信号进行逻辑综合,给驱动电路提供各个功率开关管的斩波信号和通断信号,实现电机的正反转和制动控制。
2)产生使电机的电压随给定转速信号而自动变化的PWM调制信号,实现电机的开环调速。
3)对电机进行转矩和转速的闭环调节,使系统具有较好的动态和静态性能。
4)各种故障保护功能,如短路保护、过电流保护、欠电压保护。
从电路的控制形式上说,可以有以下4种形式:分立元件搭建的模拟电路,专用的集成控制电路,模拟和数字混合的控制电路,全数字控制电路。 ML4425是MicroLinear公司推出的一种智能型无刷电机控制器专用电路。该电路能提供起动和控制Δ和Y绕组、无刷电机的速度、换向所需的所有功能。
1 功能特点 ML4425是Micro Linear公司推出的智能型无刷电机专用控制器,可用于为三相无刷电机提供封闭回路的换向控制信号,同时利用PWM模式还可对电机速度进行控制并对电机进行必要的保护。ML4425的特点如下: ●可进行简单的变速控制; ●所有重要电流均由一个单独的外接电阻器决定,设置比较简单; ●电机起动和停止可以利用电路的电源完成; ●起动定时序列由两个电容器完成; ●可独立运行控制功能,且外围电路简单; ●采用了新的反电势换向技术,能提供最小的无抖动转矩; ●可进行最大效率的PW控制; ●具有换和PLC,可有效抑制PWM尖峰噪声信号。 2 引脚功能 ML4425由压控振荡器(VCO),PWM速度控制器、高端栅极驱动器、低端栅极驱动器、PWM电流控制器、换向控制器、反馈取样电路以及电源显示等部分构成。 ML4425采用28脚SOIC和32脚TQFP两种封装形式,为28脚SOIC封装的引脚排列,各引脚的功能说明如下: 脚1:(ISENSE):电机电流感应输入端。此脚接大约0.5V信号时,可产生ILIMIT。 脚2~4(P1~P3):分别用于驱动外部P通道功率器件以驱动电机PH1、PH2、PH3。 脚5(RCPWM):内部gn放大器外接阻容网络连接端。此脚连接的阻容元件与其他部件一起决定速度回路的零极点。 脚6(Cosc):PWM振荡器定时电容连接端。此端所连电容器决定PWM振荡器的频率。使用1nF电容时,PWM振荡器的振荡频率约为25kHz。 脚7(VREF):参考电压输出端,用于为速度设计提供参考。 脚8(VSPEED):速度控制输入端。此端的电压可用于控制速度回路中的放大器,以达到控制电机速度的目的。 脚9~(N1~N3):驱动输出。分别用于驱动外部三个N沟道MOSFET功率器件以驱动电机的PH1、PH2、PH3。 脚12(ILIMIT):ISENSE阈值控制端。改变此端电压可降低内部的阈值设置电压。 脚13(VCO):压控振荡器输出端。 脚14(Vcc):电源。 脚15(CCVO):VCO定时电容连接端。 脚16(RVCO):VCO电流设置端。使用时应外接一电阻(一般RVCO取80kΩ)。 脚17(CRST):复位端。此脚为地电位时,器件处于复位状态。 脚18(VFLT):电源状态显示输出。此脚为“0”时,表示电源处于低电平;为“1”时,表示电源处于高电压状态。 脚19(CEN):斜波保持电容连接端。 脚20(RCVCO):VCO回路滤波器件接入端。应用时此脚外接阻容元件。 脚21(CRAMP):斜升速度给定电容连接端。 脚22~24(PH1~PH3):三个电机端点的连接端。 脚25(BTAKE):制动状态控制端。此脚为“0”电位时,电机处于制动状态。 脚26(Cos):外部电容连接端。 脚27(RREF):多电流设定电阻连接端。所有重要电流的设定均由此端所连的电阻决定。 脚28(GND):信号及功率公共地。 3 工作原理 ML4425无刷电机控制器的内部结构及运行原理图。下面从起动、运行、制动等三个方面对LM4425的工作原理进行说明。 3.1 起动 一般电机的起动分校准、斜升、运转几个阶段。校准是为了使电机处于复位状态。 当ML4425的17脚电位达到1.5V时,CEN脚开始充电。此时,ML4425将以0.5μA的电流向RCVCO充电,这使得VCO的频率开始斜升,直到CEN引脚达到1.5V为止。这一过程称为斜升。 在器件的CEN电位斜升到1.5V后,设备即使用电机的BEMF并开始闭环运行。 3.2 运行 当CEN(脚19)电位超过1.5V时,电机进入运行模式。此时电机速度应高到足以产生可探测到的BEMF,并允许闭环回路运行开始。 当RCVCO(脚20)上的电位小于VSPEED(脚8)电位时,电机将继续加速。在此期间,电机将受到由ILIMIT限制的N型通道的驱动。当RCVCO(脚20)的电位接近VSPEED(脚8)电位时,CPWM开始充电,并通过在Cosc(脚6)产生的25kHz的PWM锯齿波设定一个补偿电平,以控制通向N型通道的功率驱动器。 3.3 制动 当25脚(制动引脚)电位被拉低时,后有三个N通道驱动管都被接通,三个P通道驱动管都被切断,这样即可实现制动功能。 4 应用 4.1 典型电路 ML4425的典型外围元件的连接方法亦可参见图2所示。对不同的使用,有些外围元件的值应作相应调整。 4.2 高电压电机驱动电路 以ML4425为核心构成的驱动高电压电机的实际电路。该电路中外接的功率驱动电路由六只大功率MOS场效应管和三块IR2118前级驱动芯片组成,该电路可以驱动电机的正转、反转和制动等。电路中没有使用霍尔传感器,而是用R13~R15的电压降作为信号反馈(这是该电路的特殊点)来控制电机恒速运转。调节R20可以改变电机的运转速度。S1为正、反转控制开关,S2为起动/制动控制开关。
ML4425内置的锁相环可实现无位置电机的精确换相,但其PWM稳速控制只是-种开环PWM速度控制系统,即电机是由固定占控制比的PWM信号控制,系统本身无法响应速度的变化。因此,对于稳速精度要求很高的场所,ML4425是无法满足要求的。
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