TB67H451FNG芯片:带电流限制的直流有刷电机驱动电路方案
熟悉芯片哥的小伙伴都知道,关于直流有刷电机的驱动电路,早在之前,芯片哥就已经写过很多的不同方案了。
有小电压的,小电流的,也有大电压和大电流的,各种不同的驱动电路,都有详细介绍过。但这次,芯片哥在浏览一个直流有刷电机的驱动芯片,发现它除了具有常规的驱动功能之外,还有电流的限制功能。
其他多余的话不多说,我们直接进入正题,看它的电路特性参数。
TB67H451FNG芯片---Toshiba东芝
在这个电路中,右边的电机就是一个直流有刷电机,它的工作电压是芯片VM引脚的电压。如果VM引脚电压为24V,电机就工作在24V;如果VM引脚的电压为12V,电机就工作在12V。
对于TB67H451FNG芯片而言,VM引脚的承受电压在4.5V ~44V之间。这个电压范围的跨度还是比一般的直流电机驱动电压要大很多,它不仅能适合5V和12V,而且还适合24V和36V。
驱动电机的电压不仅高,而且驱动的电流也很高,可以高达3.5A。这是它区别其他驱动芯片的一个特点。
与其他常规的直流电机驱动功能一样,OUT1和OUT2引脚,是芯片内部的H桥驱动电路的输出两个引脚,直接连接直流有刷电机的两个端子,用来驱动电机的转动。
IN1和IN2引脚,是两个控制信号引脚,控制OUT1和OUT2引脚的输出电压状态。
假如IN1为逻辑高电平,IN2为逻辑低电平,直流有刷电机就会正转;
假如IN1为逻辑低电平,IN2为逻辑高电平,直流有刷电机就会反转;
倘若IN1为逻辑低电平,IN2也为逻辑低电平,直流有刷电机就会停下来,如果时间超过了1ms,驱动芯片就会进入待机状态,待机电流仅为1uA。
倘若IN1和IN2都为逻辑高电平,电机就会由原来的正转或者反转切换到立即刹住停止转动。
直流有刷电机驱动电路方案
关键的一点是,TB67H451FNG芯片的VREF引脚和RS引脚功能,是其他芯片很少具有的。其中RS引脚,是测量电机工作的电流;VREF引脚,它的功能是可以设置电机工作电流的阈值。
我们看一下芯片的内部电路
芯片内部电路
不难发现,驱动电机的H桥电路,是通过RS电阻接到GND的,所以流过RS电阻的电流就是流过电机的电流。
同时,RS电阻的一端,还连接着电流比较器的一个输入端,比较器的另外一个输入端就是连接芯片的VREF引脚。
通过设定VREF引脚的不同电压,就可以设定电机的工作电流。比如说
VREF引脚的电压是2.5V,RS电阻的阻值是0.25Ω,则电机工作的最大电流就被设置在了1A。它的计算过程可以参考
I = VREF / (10*RS)
中间多了一个10倍的关系。
如果想要让电机的工作电流达到2A,按照刚刚的计算,可以是VREF引脚的电压为5V,RS的阻值保持不变0.25Ω;或者VREF引脚的电压保持不变2.5V,RS的阻值调整为0.125Ω。
注意,芯片的VREF引脚,它的电压是不可以超过5.5V的。
这就是TB67H451FNG芯片带有电流限制功能的直流有刷电机驱动电路方案。
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宇凡微10万转高速无刷电机驱动板解析
前言
本期解析带来的是深圳宇凡微另一款10万转无刷电机驱动板的解析,相比13万转的无刷电机方案,这款驱动板支持3串锂电池使用,工作电压范围为7.4V~12.4V,最大工作电流为8A,适用于户外暴力小风扇。
驱动板上面集成了MCU和驱动MOS管,焊接在无刷电机尾部,只需连接电源线和PWM调速线即可使用。调速通过PWM信号的负占空比实现,并支持自动进入休眠模式节能。驱动板借助无刷电机运行时的气流进行散热,使用热敏电阻检测温度,提供过热保护。
驱动板内置宇凡微自主的驱动算法,对主流的电机具有良好的兼容性,并且还具备堵转保护功能,确保电机和驱动板不受损坏。下面就带来宇凡微这款10万转高速无刷电机驱动板的解析,一起来看看这款驱动板的设计。
宇凡微10万转高速无刷电机驱动板外观
宇凡微10万转无刷电机驱动板正面焊接三颗用于电机驱动的MOS管。
背面焊接两颗MLCC滤波电容,MCU和稳压芯片。
使用游标卡尺测得驱动板直径约为14.8mm。
驱动板厚度约为3.51mm。
由于电机驱动板过轻,使用镜头盖配合测量重量,测得镜头盖重量约为16.7g。
电机驱动板和镜头盖的总重量为17.6g,电机驱动板重量约为0.9g。
宇凡微10万转高速无刷电机驱动板解析
主控MCU特写,芯片内置宇凡微自主的驱动算法,对主流电机具备良好的适配性,并具备堵转保护和温度保护,并集成电机运转控制和MOS驱动器,无需额外的半桥驱动器,元件精简,节省体积。
用于为主控MCU稳压供电的LDO特写,丝印LR8341。
用于电机驱动的MOS管来自芯控源,型号AGM314MAP,为N+P双MOS,内置的NMOS耐压30V,导阻为9mΩ,内置的PMOS耐压为-30V,导阻为18.5mΩ,采用PDFN3.3*3.3封装。
用于检测驱动板温度的热敏电阻特写。
宇凡微10万转高速无刷电机驱动板额定参数和功能一览,无刷电机适配3串锂电池应用,8A工作电流降低对电池放电能力需求,有助于成本优化。相比传统驱动板和电机分离的方案,宇凡微将驱动板设置在电机尾部,能够借助气流对驱动板进行散热,输出功率更大,持续时间更久。并在驱动板上设有热敏电阻,进行过热保护。
充电头网总结
宇凡微这款10万转高速无刷电机驱动板支持3串锂电池应用,与配套的电机组合,即可作为10万转高速无刷电机,满足户外暴力小风扇等相关产品使用。这款驱动板工作电流较低,降低了电池要求,可使用普通电池满足应用需求。
相比前一款13万转高速无刷电机方案,这款10万转高速电机驱动板为高性价比解决方案,不仅降低了对电池的要求,相应电机的整体成本也得到良好控制,降低备货量产压力,有效加快产品上市,抢占市场。
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