Контроллер двигателя трехфазного: Neo — Контроллер трехфазного двигателя DC

Содержание

Драйвер мотора 3-фазного BLDC на 50 В

Этот еще один универсальный трехфазный драйвер в виде IC L6235 от ST Microelectronics позволяет управлять трехфазным двигателем постоянного тока с напряжением 50 В. Чип также включает в себя все необходимые встроенные функции защиты, а также простой для настройки внешнего каскада регулирования скорости.



Как работает драйвер IC L6235 BLDC

IC L6235 — это встроенный DMOS Драйвер трехфазного двигателя со встроенной защитой от перегрузки по току. Разработанное с использованием технологии BCD, устройство объединяет преимущества изолированных силовых транзисторов DMOS с КМОП и биполярными схемами в одном устройстве.

Микросхемы объединяют все схемы, необходимые для эффективного управления трехфазным двигателем постоянного тока с BLDC, как описано ниже:


3-фазный мост DMOS, ШИМ-контроллер постоянного времени отключения и логика декодирования для несимметричных датчиков Холла для генерации необходимой последовательности фазового сдвига на 120 градусов для силового каскада.

Что касается встроенных защит, устройство L6235 предлагает недиссипативную защита от сверхтока на силовых полевых МОП-транзисторах высокого напряжения, защита от электростатического разряда и автоматическое тепловое отключение в случае, если устройство нагревается выше номинального значения.



Принципиальная схема драйвера 50V BLDC

Типичное применение схемы драйвера трехфазного двигателя BLDC L6235 50 В можно увидеть выше, что выглядит довольно просто с процедурой его реализации.

Вам просто нужно подключить показанные элементы на месте и использовать конструкцию для управления любым двигателем BLDC с датчиками номиналом от 8 до 50 В при скорости 3 ампера.

Детали распиновки

Распиновку для указанной схемы можно изучить по следующим данным:

Контакты № 6, 7, 18, 19 = (GND) Это клеммы заземления IC.

Контакт # 8 = (TACHO) Он обозначен как выход с открытым стоком. Выходной сигнал с открытым стоком. здесь каждый одиночный импульс от вывода h2 имеет размер импульса фиксированной и регулируемой длины.

Контакт # 9 = (RCPULSE) настроен как параллельная RC-сеть, подключенная между этим контактом и землей, что фиксирует период моностабильный пульс, ответственный за преобразователь частоты в напряжение .

Контакт № 10 = (SENSEB) Этот контакт должен быть подключен вместе с контактом SENSEA к заземлению через резистор питания считывания. Здесь также необходимо подключить инвертирующий вход считывающего компаратора.

Контакт # 11 = (FWD / REV) Эту распиновку можно использовать для изменение вращательного направление двигателя BLDC. Логический уровень HIGH на этой распиновке вызовет движение вперед, в то время как логический уровень LOW позволит двигателю BLDc вращаться в противоположном обратном направлении. Для обеспечения фиксированного направления по часовой стрелке или против часовой стрелки эту распиновку можно соответствующим образом подключить к + 5 В или линии заземления.

Контакт № 12 = (EN) НИЗКИЙ логический сигнал отключит все внутренние силовые полевые МОП-транзисторы и остановит двигатель BLDC. В случае, если эту распиновку не предполагается использовать, ее необходимо подключить к шине питания +5 В.

Контакт 13 = (VREF). Вы можете увидеть операционный усилитель настроен с этой распиновкой. На вход Vref операционного усилителя, подключенного к этой распиновке, можно подавать линейно регулируемое напряжение от 0 до 7 В для изменения скорости двигателя BLDC от 0 до макс. Если не используется, обязательно подключите эту распиновку к GND.

Контакт # 14 = (ТОРМОЗ). НИЗКИЙ логический уровень на этой распиновке включает все полевые МОП-транзисторы верхнего уровня, мгновенно задействуя функцию торможения / остановки. Если не используется, эту распиновку можно держать подключенной к +5 В.

Контакт # 15 = (VBOOT) Это просто входная распиновка для напряжения начальной загрузки, необходимого для управления полевыми МОП-транзисторами верхнего уровня. Просто соедините детали, как указано

Контакты № 5, 21, 16 = (3-фазный ВЫХОД на двигатель BLDC) Выход питания, который соединяется с двигателем BLDC и питает двигатель.

Контакт № 17 = (VSB) Просто подключите его, как показано на схеме. Контакт # 20 = (VSA) То же, что и выше, необходимо подключить eb, как показано на схеме.

Контакт # 22 = (VCP) Это выход внутреннего генератора накачки заряда, соедините детали, как показано на схеме.

Контакты # 1, 23, 24 = 3-фазный последовательный сигнал от несимметричного датчика Холла BLDC можно настроить с помощью этих выводов, если BLDC — это бессенсорный , вы можете подать на эти распиновки внешний 3-фазный вход с углом обзора 120 градусов при уровне +5 В.

Список деталей для описанной выше схемы драйвера трехфазного двигателя постоянного тока 50 В

  • C1 = 100 мкФ
  • C2 = 100 нФ
  • C3 = 220 нФ
  • CBOOT = 220 нФ
  • COFF = 1 нФ
  • CPUL = 10 нФ
  • CREF1 = 33 нФ
  • CREF2 = 100 нФ
  • CEN = 5,6 нФ
  • CP = 10 нФ
  • D1 = 1N4148
  • D2 = 1N4148
  • R1 = 5,6 К
  • R2 = 1,8 К
  • R3 = 4,7 К
  • R4 = 1 млн
  • RDD = 1 К
  • REN = 100 К
  • RP = 100
  • RSENSE = 0,3
  • ROFF = 33 К
  • RPUL 47 K
  • Rh2, Rh3, Rh4 = 10 К

Для получения более подробной информации вы можете обратиться к следующей таблице из ST

Предыдущая: Схема усилителя мощностью 120 Вт с использованием микросхемы TDA 2030 Следующая статья: Схема потолочного вентилятора BLDC для энергосбережения

Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

Кривой Рог, Центрально-Городской Сегодня 21:14

Одесса, Киевский Сегодня 21:13

Харьков, Немышлянский Сегодня 21:13

МОДУЛЬ ДРАЙВЕРА МОТОРА BLDC

Эта статья предоставит важную теорию и полезные схемы драйверов двигателей жестких дисков, которые можно заставить крутиться с разной скоростью и разных направлениях, а уж где это использовать — решайте сами. Прежде всего обратите внимание, что обычный двигатель шпинделя жесткого диска (HDD) на самом деле является бездатчиковым трехфазным бесколлекторным двигателем постоянного тока BLDC.

Как следует из названия, в бесщеточном (бесколлекторном) двигателе щетки не используются. Бесщеточный двигатель преодолевает потребность в механическом коммутаторе, меняя настройку на обратную, то есть катушки становятся статором, а постоянные магниты становятся частью ротора. Вращение двигателя достигается за счет изменения направления магнитных полей, создаваемых неподвижными катушками. Поскольку ротор представляет собой постоянный магнит, ему не нужен ток, что устраняет необходимость в щетках и коммутаторе. Чтобы контролировать вращение можно регулировать величину и направление тока в этих неподвижных катушках извне.

Типичный бесколлекторный двигатель постоянного тока с тремя катушками на статоре будет иметь шесть проводов, но в большинстве конструкций три провода будут подключены внутри, а остальные три выходят наружу.

Также обратите внимание, что трехфазный бесщеточный двигатель требует трех датчиков Холла для определения положения ротора. В зависимости от физического положения этих датчиков, существует два типа выходных сигналов — фазовый сдвиг 60 ° и фазовый сдвиг 120 °. Комбинируя сигналы трех датчиков Холла, можно определить точную последовательность электронной коммутации. Но в бессенсорном бесщеточном моторе сигналы обратной электродвижущей силы (BEMF) контролируются драйвером для коммутации сигнала вместо положения, определяемого датчиками Холла. Вот поперечное сечение трехфазного бесщеточного двигателя на изображении ниже.

Это 4-х проводный двигатель BLDC от жесткого диска. HDD BLDC имеет четыре соединительных провода вместо трех упомянутых проводов ABC (часто обозначаемых как UVW). И 4-х контактный двигатель BLDC — это обычный трехфазный двигатель BLDC с выведенным центральным отводом. Если у двигателя есть фазы сопротивлением по 1 Ом каждая, то он должен давать 1 Ом от центрального ответвления до каждой фазы, 2 Ом между фазами.

Хотя некоторые драйверы двигателей BLDC используют центральный отвод для измерения BEMF для коммутации.

Существует два типа мотора BLDC. Первый имеет встроенные датчики Холла для определения положения ротора, а второй — бессенсорный — не имеет датчика. Коммутация бессенсорного типа обычно основана на BEMF, генерируемой в обмотках статора.

Как запустить двигатель HDD 4-х проводной

Так как можно управлять двигателем HDD BLDC? Чтобы вращать его, нужно контролировать направление и синхронизацию тока в катушках статора, но этот метод управления более сложен. В продаже доступен широкий спектр бессенсорных микросхем драйверов двигателей BLDC, например DRV10866, цена модуля вполне доступная в интернет-магазинах. Двигатель работает с ним довольно хорошо — правда крутящий момент невысокий, что не удивительно, учитывая вход от источника питания 5 В.

DRV10866 — довольно популярная микросхема драйвера трехфазного бесщеточного двигателя без датчиков, интегрированная с шестью МОП-транзисторами с пиковыми токами до 680 мА. Она также предлагает синхронное выпрямление с широтно-импульсной модуляцией (PWM) и бессенсорную запатентованную схему управления обратной ЭДС (BEMF). Но есть и другое решение — универсальная плата драйвера двигателя BLDC для жестких дисков. Плата может использоваться для управления как 3-проводными, так и 4-проводными трехфазными бесщеточными двигателями постоянного тока. Кроме того тут есть несколько полезных опций, таких как управление скоростью и направлением вращения двигателя.

Описание платы драйвера двигателя

Контроллер платы драйвера бесщеточного двигателя 5 В — 12 В постоянного тока для двигателя жесткого диска.

  • Подходит для бесколлекторных моторов без датчика.
  • Защита от обратного напряжения
  • Защита от повышенного тока
  • Напряжение привода: 5-12 В
  • Рабочий ток: до 1,2 А
  • Диапазон скорости: 0-100%
  • Управление вращением: CW и CCW

Плата сконструирована так, что требуются проводные соединения только с двигателем и источником питания. Минимальное рекомендуемое Vin составляет 5 В, а максимальное — 12 В постоянного тока. Потенциометр встроенного регулятора меняет скорость двигателя. Кроме того, есть две перемычки для выбора 3-проводного / 4-проводного мотора и выбора прямого / обратного направления. Для нормальной работы все перемычки должны быть установлены. В общем вполне удобное решение для управления трехфазными бессенсорными бесщеточными двигателями.

Плата использует комбинацию стабилизатора напряжения с низким падением напряжения (LDO), микроконтроллера для генерации сигналов с широтно-импульсной модуляцией (PWM) для трехфазного бесщеточного двигателя BLDC. Основная часть — драйвер двигателя — это DRV11873, один трехфазный бессенсорный драйвер BLDC от Texas Instruments. Вот типичная схема включения DRV11873.

16-контактный микроконтроллер (U1) настроен для подачи сигнала ШИМ (чуть ниже 25 кГц) на DRV11873 (U2) с потенциометром (W1) для регулировки скорости мотора путем изменения рабочего цикла ШИМ. Выход сигнала ШИМ может быть отведен от точки пайки, как показано на следующем изображении. Встроенная перемычка P1 соединена с выводом FR DRV11873, так что по умолчанию вывод остается в низком состоянии для вращения вперед (при переставлении вывод поднимается по потенциалу, и двигатель вращается в обратном направлении).

Следующая перемычка P4, подключенная к контакту COM DRV11873, предназначена для выбора 3-проводного / 4-проводного привода. На плате припаяны три дополнительных резистора (R4-R5-R6) для создания виртуального центрального отвода / нейтральной точки (для получения последовательности коммутации) для реализации 3-проводного привода двигателя BLDC.

Если выбирать вариант «сделай сам», стоит отметить, что оба чипа TI (DRV10866 и DRV11873) не сложно собирать. Для упрощения в качестве генератора ШИМ было бы лучше взять таймер 555 как широтно-импульсный модулятор, способный выдавать выходной сигнал примерно 25 кГц с рабочим циклом, который может изменяться от 5% до 95%.

И вот еще одна плата, похожая на описанную, но с небольшими изменениями в компоновке деталей. Микросхема драйвера двигателя — DRV11873, микроконтроллер — STC15W404A, регулятор напряжения — HT7550-1.

В общем найти подходящий драйвер для двигателя жесткого диска или оптического привода вполне возможно, в продаже есть десятки вариантов модулей, просто нужно выбрать правильный.

   Форум по HDD электромоторам

   Форум по обсуждению материала МОДУЛЬ ДРАЙВЕРА МОТОРА BLDC





ПРОВОДНИКИ И ИЗОЛЯТОРЫ

Что такое изолятор и чем он отличается от токопроводящего материала. Занимательная теория радиоэлектроники.



LV8804FV – драйвер трехфазного бесколлекторного двигателя постоянного тока, не требующий применения датчика Холла

Автор: admin

27 Фев

Микросхема LV8804FV компании ON Semiconductor предназначена для управления бесколлекторными двигателями постоянного тока в вентиляторах персональных компьютеров, серверов и холодильников.

LV8804FV представляет собой бездатчиковый драйвер трехфазного электродвигателя, обеспечивающий малое энергопотребление и низкий уровень вибрации. Отсутствие необходимости применения датчика Холла позволяет уменьшить размер готового решения. Драйвер LV8804FV ориентирован на применение в приложениях, требующих высокой надежности при длительном сроке эксплуатации, таких как вентиляторы серверов и холодильников.

Внутренняя архитектура LV8804FV

Отличительные особенности:

  • Бездатчиковый драйвер трехфазного электродвигателя с функцией внешней ШИМ
  • Полностью интегрированное однокристальное решение
  • Интегрированная схема ограничения тока фаз (используется внешний резисторный датчик тока, при R = 0.25 Ом, Imax = 1 А)
  • Схема защиты от повреждения при блокировке двигателя с функцией автоматического возобновления работы
  • Интегрированная схема тепловой защиты
  • Вход сигнала внешней схемы ШИМ
  • Схема мягкого запуска двигателя
  • Схема мягкой коммутации силовых ключей
  • Интегрированные силовые ключи на N–канальных DMOS транзисторах
  • Выход датчика оборотов двигателя
  • Диапазон напряжения питания от 6 В до 15 В
  • Доступны в компактных 20 – выводных корпусах SSOP20J размером 5. 2 мм x 4.4 мм x 1.5 мм
  • Диапазон рабочих температур от -30°C до +95°C

Область применения:

  • Персональные компьютеры
  • Серверы
  • Холодильники

 

Запросить образцы, средства разработки или техническую поддержку

 

Документация на LV8804FV (англ.)

 

  • Рубрика: ON Semiconductor
  • Как сделать простейший драйвер для двигателя старого HDD

    Устройство представляет собой электронный коммутатор и предназначено для работы с маломощными бесколлекторными (иначе бесщеточными) электродвигателями при условии соединения их обмоток звездой. Типичный пример таких агрегатов — привод дисковода классических винчестерских дисков персональных компьютеров.

    Отличается схемной простотой и собирается на недефицитных деталях, которые хорошо представлены в интернет-торговле.

    Схемные особенности

    Устройство выполнено по схеме 3-фазного мультивибратора на полевых транзисторах с изолированным затвором, отдельные однотранзисторные каскады которого имеют идентичную структуру и соединены в кольцо. Каждый предыдущий каскад такого кольца управляет функционированием транзистора последующего. Стоки транзисторов соединены с обмотками двигателя напрямую.

    Время нахождения транзисторов схемы в активном состоянии определяется последовательной RC-цепочкой, напряжение со средней точки которой подается на затвор.

    Принципиальная схема устройства представлена на рисунке.

    В составе схемы устройства задействованы следующие компоненты:

    Транзисторы снабжены пластинчатым радиатором, который имеет прямую гальваническую связь со стоком. С учетом невысокой мощности управляемого бесколлекторного электродвигателя необходимость фиксации радиатора на корпусе с низким тепловым сопротивлением отсутствует. Цоколевка и рекомендуемое при сборке направление изгиба выводов представлены на рисунке.

    Изготовление устройства

    Схема устройства достаточно проста и не требует обязательного применения монтажной платы. С учетом ее рядной структуры в качестве силового несущего элемента может быть использована проволочная шина диаметром 1 – 2 мм, которая соединяется с плюсом источника питания. Общий вывод обмоток подключается на минус источника питания.

    Подключается к трехфазному двигателю жесткого диска с общим проводом.

    При сборке необходимо контролировать отсутствие коротких замыканий между отдельными неизолированными соединениями, при необходимости применяют кембрики.

    Устройство при отсутствии ошибок в схеме начинает функционировать немедленно после подачи постоянного напряжения. Частоту вращения ротора двигателя можно менять заменой конденсаторов или резисторов, причем все устанавливаемые пассивные компоненты должны иметь одинаковый номинал.

    Смотрите видео

    SI9979 — трехфазный контроллер DC двигателей

    Документация

    Бесколлекторные DC-двигатели получили широкое распространение в различных областях электроники благодаря своей компактности, высокой эффективности и небольшой стоимости. Для управления такими двигателями производители полупроводников сегодня предлагают несколько микросхем управления (например, Motorola — МС33035/33033, Hitachi — ECN3030/3035, Tl -UC3625/UCC3626).
     

    Рис. Блок-схема контроллера SI9979


    SI9979 — интегрированный контроллер управления бесколлекторными двигателями с 3-фазной обмоткой и датчиками положения ротора со встроенным драйвером высокого и низкого плеча. Контроллер предназначен для работы с датчиками положения, которые расположены по дуге 60 или 120 градусов (выбор осуществляется регулировкой внешнего резистора). Если датчики Холла имеют выходы с открытым коллектором, датчики подключаются к контроллеру напрямую. Если датчики имеют дифференциальный выход, необходимо использовать дополнительную схему преобразования сигналов.

    Функционально контроллер SI9979 состоит (см. блок-схему) из модуля обработки данных с датчиков, драйвера затвора, регулятора напряжения и схем защиты. Контроллер обрабатывает данные с датчиков положения на эффекте Холла. Драйвер верхнего плеча с обеспечивает управление N-канальными полевыми транзисторами. Для обеспечения максимальных возможностей управления контроллер имеет ШИМ вход для регулировки скорости вращения двигателя, функцию выбора направления сдвига фазы, тормозные прерыватели, а также выход тахометра. Встроенный регулятор низкого напряжения обеспечивает широкий диапазон входных DC-напряжений (от 20 до 40 В). Защитные функции включают в себя защиту от перекрестной проводимости, ограничение по току и блокировку при снижении напряжения. Выход FAULT информирует о возникновении одной из неисправностей в работе.

    Контроллер SI9979 выпускается в 48-выводном корпусе SQFP для работы в расширенном диапазоне температур от -40°С до +85°С.

     

    Питание 
    Диапазон напряжения питания20…40 В
    Напряжение логической части16В
    Ток питания4,5 мА
    Ток потребления логической части20 мА
    Опорное напряжение4,2 В
    Напряжение высокого состояния
    напряжение низкого состояния1 В
    Выход 
    Драйвер верхнего плеча, высокое состояние16 В
    Драйвер верхнего плеча, низкое состояние0,1 В
    Напряжение конденсатора55 В
    Время включения100нс
    Время выключения40 нс
    Выход тахометра0,15 В
    Ширина импульса тахометра300. ..600 нс
    Защита 
    Блокировка низкого напряжения низкого плеча12,2 В
    Гистерезис низкого плеча08В
    Блокировка низкого напряжения высокого плеча (напряжение питания логики |3,3 В

     

    Мнения читателей

    Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

    Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу: