应用于风扇水泵等低噪声电机驱动MS4932参数

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描述

MS4932 是一款三相正弦波无刷直流电机（BLDC）或永磁同步电机（PMSM）控制器。该芯片对霍尔感应信号进行处理，控制器可以通过开关三相转换器来实现 PWM 交换。

有两种 PWM 模式：正弦波模式和方波模式。该芯片具有过流保护，短路保护，过压保护以及过温保护，用来保护芯片及马达不会受到损坏，特别是在应力大和要求很高的应用环境中。

主要特点

支持空间向量调制（SVM）

支持正弦波和方波解决方案

内置时钟发生器

内置误差放大器，用于扭力闭环控制

占空比直接控制

方波 120°正弦波 180°导通

PLL 角度检测（霍尔传感器）

电流领先相位更正

两个可选死区时间

同步整流

过压和欠压保护

三级过流保护（OCP）

可调 OC 定时器

过温保护（OTP）

应用

BLDC 电机或 PMSM 控制

低噪音电机应用

风扇、泵、工具等

封装图

内部框图

电气参数

管脚图

功能描述

电源管理和调整

MS4932 能够被操作在一个很宽的电源电压范围 10V-15V。VOUT 引脚是内部电压调整器的输出引脚。典型的电压输出范围是 5V-5.2V。为了稳定 VOUT 电路，需要在 VOUT 引脚和地之间外加一个电容。如果 VPP 低于 8V 门槛电压，MS4932 将会停止工作，内部寄存器会进入休眠状态。

时钟发生器

MS4932 拥有一个可编程的晶振。由 R_CLK 外加电阻决定，系统时钟能够由程序控制在 960kHZ 到1920kHz。PWM 波的开关频率等于系统时钟的 1/64。因此，当系统时钟为 960kHz 时，PWM 等于960kHz/64=15kHz。相似的，如果要得到 20kHz 的 PWM，则系统时钟应该被设置成为 1.28MHz。

PWM 整流

MS4932 同时支持方波 PWM 和正弦波 PWM 对无刷直流电机控制。控制器检测霍尔传感器的发出转子的位置信号。对于方波 PWM 整流方式如下表：

其中：P=PWM,Pb=PWM 反向，X 为无关位。

霍尔信号输入

为了防止霍尔信号失灵，MS4932 提供了 3-6us 的抖动时间。当霍尔信号变化缓慢，抖动和逻辑错误可能产生。通过建立一个霍尔信号校准电路，MS4932 可以最小化抖动和相关错误。

PWM 占空比循环和操作

PWM 占空比与在 OPO 和 DUTY 引脚上的电压等级成比例。FREE/nST 引脚被用作 PWM 信号使能。当FREE/nST 引脚设置成逻辑高时，PWM 状态设置成关断模式，所有 PWM 输出（六个输出引脚）都为低。当 FREE/nST 引脚设置成逻辑低时，MS4932 开始启动 PWM。

正弦波形发生器

MS4932 包含了一个正弦波 PWM 空间向量调整（SVM）。角度检测电路通过电机霍尔信号推算电机转子位置。将 60°分为 32 份，通过 PWM 工作后，马达的每一相的电流为正弦波。各相位之间的角度为 120°。

电流反馈和保护

电流反馈电路提供了两个功能:（1）为电机控制提供电流反馈信号（2）过流保护。I_IN 引脚输出一个 50uA 的电流，从而产生一个直流基准用来防止负电压。公式⑴为 I_FB 和 I_IN 的关系，建议在 I_IN 上提供 0.5V 直流电压偏置。I_IN 最大电压是 1V。由这些参数可以公式（1）推算(Rbias=10KΩ)，最大 I_FB 信号波动在 0.5V-4.5V 之间。

MS4932 提供了三种不同等级的过流保护。第一种是 1.4V 通常用于有过流定时器延时过载电流保护。如果 I_IN 高于 1.4V，过流定时器延时会被触发。过流保护的门槛激活，使定时器超过截止时间限制。第二种是 1.5V 用于对回路电流的限制。在 I_IN>1.5V 是 PWM 信号会被立即关断。第三种是 2.5V，这个等级设计来对短路电流保护。如果 I_IN>2.5V 超过了 3 个 PWM 脉冲，所有的PWM 输出端（六路）会被全部关断。

典型应用图