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[讨论] 三相直流无刷驱动MS39361 PWM 脉冲驱动的方式来减少输出功耗 小家电 卷发器 剃须刀 风扇

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发表于 前天 15:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

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产品描述:

MS39361N 为一款三相无刷电机的驱动芯片,工作电压范围 3V ~ 10V ,适合一节或者两节锂电池应用,最大持续输出驱动电流 2A。芯片采用 PWM 脉冲驱动的方式来减少输出功耗,通过调节外部信号的占空比来调节电机的转速;芯片内置堵转保护电路,可以在电机正常运转但 Hall 信号输入异常时,起到保护芯片的作用。

主要特点:

• 持续输出电流 2A

• 工作电压 3V~ 10V

• 低输出阻抗上臂桥 0.16Ω,下臂桥 0.16Ω

• 使用直接 PWM 输入进行速度控制和同步整流

• 1-Hall 和 3-Hall FG 输出

• CSD 堵转保护电路

• 可切换正、反转工作模式

• Stop 模式下的节电功能

• 过温保护、过流限流保护

• 低电压欠压保护,3V 或 5V 可选

• 3.4V LDO 稳压输出给 Hall 供电

应用场景:

小家电

卷发器

剃须刀

风扇


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功能描述

驱动模块

芯片采用 PWM 的驱动方式减小功耗,通过调整输出模块上臂管的打开与关断来实现调节功能, 电机的驱动强度由其占空比决定。 当正常的 PWM 关断时,同步整流开始发挥作用,相比 LDMOS 寄生的二极管续流,下臂管导通续 流大大减小了热量的产生。

限流保护

限流保护电路用于限制输出电流的最大峰值,由 VRF/Rf 决定(VRF=0.21(典型),Rf 为电流检测电 阻)。电路通过减小输出导通占空比,来限制输出电流。 过流保护电路在检测 PWM 工作时,在二极管中流过的反向电流会有一个 700ns 左右的工作延 时,从而防止限流电路工作异常。如果电机绕组的内阻或电感太小,在启动时(电机中没有反向电动 势的产生),电流将会快速变化。这个工作延时可能会导致在大于设定值时才限流。因此在设定限流 值时,有必要考虑延时引起的增加。 注意,在限流电路中,PWM 频率是由内置的振荡器决定的,大概 43kHz。

过流保护

过流保护电路监测流经驱动管的电流,当遇到输出与电源短接,输出与 GND 短接,输出之间短接 等异常情况时,那么当芯片监测到驱动管电流超过过流保护阈值,且时间超过 3μs 时,控制器关断输 出管;关断持续时间 11ms,11ms 后重新打开驱动管。

速度控制方法

脉冲从 PWM 管脚输入,可以通过调节 PWM 的占空比来调节电机速度。 当 PWM 为 0 时,为 ON 态;当 PWM 为 1 时,为 OFF 态。 如果有必要使用反向逻辑,可以额外加入一个 NPN 管。当 PWM 持续高电平,芯片会判定占空比

CSD 保护电路

MS39361N 包含一个堵转保护电路,当电机正常运转但 Hall 信号长时间不变化时,电路开始工 作。当 CSD 电路工作时,所有输出上臂管全部关断。 时间由连接 CSD 脚的电容决定。设置时间=90×C(μF)。 当一个 0.022μF 的电容接入时,保护时间约 2s。设置时间必须足够大以满足电机的启动时间。计 数被重置的条件:为 0,从而导致 CSD 电路计数重置并且 HB 脚的输出为 0。

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