無(wú)刷直流電機(jī)

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1、2.3無(wú)刷直流電機(jī)的控制結(jié)構(gòu)繞組電流采樣單元繞組霍爾反饋三相逆變橋MOSFET控制單元MC33033電子測(cè)速器MC33039轉(zhuǎn)速給定單元VF/V電機(jī)圖2.3MC33033和MC33039構(gòu)成的控制器MC33033是MOTOROLA公司研制的無(wú)刷直流電機(jī)控制專(zhuān)用集成電路，加上1片MC33039電子測(cè)速器將無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)進(jìn)行F/V轉(zhuǎn)換，形成轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)，即可構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。外接6個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件組成三相逆變器，就可驅(qū)動(dòng)三相永磁無(wú)刷直流電機(jī)，控制器電路構(gòu)成結(jié)構(gòu)圖如圖2.3。2.4芯片介紹2.4.1MC33

2、033簡(jiǎn)介MC33033是MOTOROLA公司生產(chǎn)的一種高性能直流電機(jī)控制器,它不僅具有MC33034和MC33035控制器的功能,而且還具有開(kāi)環(huán)、三相或四相電機(jī)所需要的功能,是第二代無(wú)刷直流電機(jī)控制器的典型芯片。該芯片內(nèi)含轉(zhuǎn)子位置譯碼器,并可為傳感器工作提供帶有溫度補(bǔ)償?shù)膮⒖蓟鶞?zhǔn)電壓。MC33033的另一個(gè)特點(diǎn)是內(nèi)含三個(gè)集電極開(kāi)路的頂部驅(qū)動(dòng)器和為MOSFET驅(qū)動(dòng)電源而設(shè)計(jì)的三個(gè)高電流推拉式底部驅(qū)動(dòng)器。由于MC33033采用了溫度補(bǔ)償和雙極模擬技術(shù),并具有欠壓鎖定、自鎖關(guān)斷模式的周期——周期電流限制及熱關(guān)斷保護(hù)等功

3、能,所以被廣泛應(yīng)用于各種無(wú)刷直流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)。此外MC33033還具有如下特點(diǎn):●具有10～30V的寬電源電壓范圍;●具有欠壓鎖定功能;●可提供6.25V帶有溫度補(bǔ)償?shù)幕鶞?zhǔn)電壓源;●帶有為閉環(huán)控制提供的誤差放大器?！衽cMPM3003組合可控制三相橋式高電流驅(qū)動(dòng)器;●具有周期——周期電流限制功能;●具有熱關(guān)斷功能;●可在60°/120°或120°/240°的傳感器相位中任選;●亦可控制H橋式有刷直流電機(jī)。2.4.1.1介紹MC33033是摩托羅拉公司生產(chǎn)的一系列無(wú)刷直流電機(jī)之一。它包含要求實(shí)現(xiàn)有限特征，而且還具有

4、開(kāi)環(huán)，三相或四相電機(jī)所需要的功能。用雙極的模擬技術(shù)建造，它效率高，在相對(duì)的工業(yè)環(huán)境中，MC33033包含轉(zhuǎn)子位置譯碼器，溫度補(bǔ)償能為傳感器提供動(dòng)力，一個(gè)可編程的頻率振蕩器，一個(gè)誤差放大器，一個(gè)脈寬調(diào)節(jié)比較器，三個(gè)開(kāi)放式驅(qū)動(dòng)器，三個(gè)高電流推拉式驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)MOSFETs。MC33033具有保護(hù)功能，由欠壓鎖定，周期——周期電流限制功能，熱更多功能。典型控制電機(jī)功能包括速度開(kāi)環(huán)控制，并且可運(yùn)行。另外，可在60/300或120/240度的傳感器相位中任選。2.4.1.2功能描述MC33033的引腳排列如圖2.4.1.2.1

5、，各引腳的功能說(shuō)明如表2.4.1.2.2所列，MC33033的推薦工作參數(shù)如下：●電源電壓:20V●基準(zhǔn)電壓:6.24V●振蕩頻率:25kHz●電源電流:15mA圖2.4.1.2.1MC33033的引腳圖引腳號(hào)引腳名稱(chēng)功能說(shuō)明1，2，20BT,AT,CT三個(gè)集電極開(kāi)路的頂部驅(qū)動(dòng)輸出引腳。用來(lái)驅(qū)動(dòng)頂部外接的功率開(kāi)關(guān)晶體管。3FWD/REV正向/反向輸入引腳。用來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，即正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。4，5，6SA,SB,SC三個(gè)傳感器的輸入引腳，用于控制電機(jī)的換相序列。7REF基準(zhǔn)輸入引腳，用來(lái)為振蕩器的時(shí)間電容CT提供

6、充電電流以及為誤差放大器提供基準(zhǔn)電壓，也可以為傳感器提供工作電壓。8振蕩器振蕩器輸出引腳，其輸出功率由外接元件RT和CT決定9誤差放大器（+）誤差放大器的同相輸入引腳，它通常與速度設(shè)定的電位器相連。10誤差放大器（-）誤差放大器的反相輸入引腳，它通常與開(kāi)環(huán)應(yīng)用中的誤差放大器的輸出端相連。11誤差放大器輸出/PWM輸入誤差放大器輸出/PWM輸入引腳，該引腳在閉環(huán)應(yīng)用時(shí)做補(bǔ)償端使用。12電流檢測(cè)同相輸入電流檢測(cè)同相輸入引腳，在振蕩器周期里，該引腳的輸入信號(hào)為100mV時(shí)，可使輸出開(kāi)關(guān)截止，它通常連接在電流檢測(cè)電阻的上端

7、。13GND接地引腳。14VCC電源電壓輸入引腳，輸入范圍為10—30V。15，16，17CB,BB,AB三個(gè)底部驅(qū)動(dòng)輸出引腳，用于驅(qū)動(dòng)底部外接功率晶體管。1860/120度選擇輸出使能引腳，用來(lái)選擇60度（高態(tài)）/120度（低態(tài)）傳感器相位輸入的控制電路。19輸出使能輸出使能引腳，該引腳為低電平時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；為高電平時(shí)，電機(jī)滑行。表2.4.1.2.2MC33033引腳功能說(shuō)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.4.1.2.3顯示。圖2.4.1.2.3MC33033內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖MC33033的具體規(guī)格表見(jiàn)表2.4.1.2.4。項(xiàng)目最大允

8、許值電源電壓V（V）30輸出端吸入電流Irin（A）50輸出端耐壓值Vrin（V）40工作溫度Topc（度）170允許損失Pt（W）1表2.4.1.2.4MC33033具體規(guī)格表2.4.1.3轉(zhuǎn)子位置譯碼器內(nèi)部的轉(zhuǎn)子位置譯碼器監(jiān)控三個(gè)傳感器輸入（引腳3，4，5），并適當(dāng)提供程序化頂面和底部驅(qū)動(dòng)器。MC33033內(nèi)部的轉(zhuǎn)子位置譯碼器主要用于監(jiān)控三個(gè)傳感器輸入，