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Microchip MCP8021/2三相无刷直流(BLDC)功率模块:高效稳定,功能丰富的电机控制解决方案

作者:ZongYu 时间:2024-04-12 来源:EEPW 收藏

无刷直流()电机凭借其出色的性能表现,成为了众多应用领域的优选方案。无刷直流功率模块作为电机的核心组件,对于其高效、稳定的工作起到了至关重要的作用。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202404/457549.htm

首先,我们来了解一下电机的基本原理。与传统的有刷直流电机不同,BLDC电机通过电子换向器替代了碳刷,从而消除了碳刷换向所带来的电磁干扰、噪声大、寿命短等问题。BLDC电机在工作时,需要根据转子位置确定磁极磁场的方向,从而控制电流的方向和大小,使得电机能够平稳、高效地运行BLDC功率模块,正是实现这一控制过程的关键部件。它主要由功率部分和控制部分组成。功率部分主要包括直流电源和三相桥式驱动器,负责为电机提供稳定的电源和驱动信号。控制部分则包括霍尔元件检测电路、放大器、微控制器等,这些元件协同工作,精确控制电流的流向和大小,确保电机按照预定的顺序进行旋转。

霍尔元件检测电路在无刷直流功率模块中扮演着至关重要的角色。它能够实时检测转子的位置,为微控制器提供准确的反馈信号。微控制器根据这些信号,精确计算出应施加的电流大小和方向,并通过放大器驱动三相桥式驱动器,实现无触点换向。这种控制方式不仅提高了电机的效率,还大大延长了电机的使用寿命。  

此外,BLDC功率模块还具备多种保护功能,如过流保护、过温保护等,确保电机在异常情况下能够安全停机,避免损坏。同时,通过PWM调节技术,驱动电路可以实现对电机电流和转速的精确控制,满足不同应用场景的需求。

在实际应用中,BLDC功率模块广泛应用于各种领域。例如,智能家居行业中的扫地机器人、吸尘器等产品,大多采用了BLDC电机技术。这些产品通过BLDC功率模块的精确控制,实现了高效、稳定的清洁效果。此外,在电动车、水泵等领域,BLDC功率模块也发挥着不可或缺的作用。

这之中,的MCP8022三相无刷直流(BLDC)功率模块就是一款优秀的产品,其以功能丰富且高度可配置而被市场所认可。它包含三个集成的半桥驱动器,能够驱动三组外部的NMOS/NMOS晶体管对。这个三相半桥门极驱动器在驱动高侧和低侧NMOS MOSFET晶体管时,能够在12V下提供0.5A的峰值输出电流。驱动器具备直通、过流和短路保护功能,并增加了休眠模式。

MCP8021/2设备集成了3.3V或5.0V的低压差线性稳压器(LDO),用于为主机和外设供电,并配备了过温传感器。板载的3.3V或5.0V压差电压调节器能够输出70mA的电流,电压选项通过部件号来选择。此外,还增加了三个独立的运算放大器供一般使用。

下面是MCP8021/2的一些特性:

典型峰值输出电流:0.5A @ 12V

三个运算放大器

固定输出线性稳压器:

3.3V或5.0V @ 70mA

真正的电流折回

供电电流:

睡眠模式:典型值5μA

待机模式,运算放大器关闭:<330μA

待机模式,运算放大器开启:<1300μA

专用WAKE引脚用于睡眠模式恢复

单线UART通信

电源电压范围:4V-40V

工作电压范围:6.25V-29V

温度范围(TJ):-40°C至+165°C

内置安全特性

直通保护

过流和短路保护

专用FAULT引脚

栅极驱动欠压锁定:4.5V

电源电压欠压关机:4.5V

电源电压欠压锁定(UVLO):6.25V

过压锁定(OVLO):29V

 

如果您对的MCP8021/2无刷直流(BLDC)电机感兴趣,这里也附上该器件的具体用户文档,您可以进行深入了解:

https://share.eepw.com.cn/share/download/id/392257

 




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