การป้องกันการบล็อค IC ของมอเตอร์ BLDC ไดรเวอร์ด้วยการเริ่มต้นฟังก์ชั่นการควบคุมแรงบิด

JY02A การป้องกันการปิดกั้น IC ไดรเวอร์มอเตอร์ DC แบบไร้แปรงพร้อมการเริ่มต้นฟังก์ชั่นการควบคุมแรงบิด

JY02A

IC ควบคุมมอเตอร์ DC brushless เซ็นเซอร์

(รูปแบบมาตรฐาน JY02A)

รุ่น: V2.0 วันที่: 20180530

JY02A เป็น ASIC สำหรับมอเตอร์ brushless DC แบบไม่ใช้เซ็นเซอร์, มีวงจรต่อพ่วงแบบง่าย, ฟังก์ชั่นที่สมบูรณ์แบบ, ขนาดกะทัดรัด, การดีบักอย่างง่าย (เกือบจะไม่มีการดีบั๊ก), ประสิทธิภาพของไดรฟ์สูง, การใช้งานที่ยืดหยุ่น

JY02A เป็นแอปพลิเคชั่นฮาร์ดแวร์บริสุทธิ์ซึ่งแก้ปัญหาการเขียนโปรแกรม JY02A ภายในแข็งตัวเซ็นเซอร์ต่างๆ brushless brushless DC มอเตอร์ไดรฟ์ควบคุมวงจรเริ่มปรับตัววงจรชดเชยพลังงานวงจรแก้ไขค่า Q, การแก้ไขปัจจัยอำนาจวงจรการตรวจสอบเฟสวงจรถอดรหัสการดำเนินงานแบบสองทิศทางวงจรป้องกันล็อคใบพัดกลับการตรวจสอบแรงเคลื่อนไฟฟ้า วงจร, วงจรตรวจจับกระแส & ควบคุม, วงจรตรวจจับแรงดันไฟฟ้าและวงจรป้องกัน, ฯลฯ , หลังจากการปรับองค์ประกอบภายนอกจำนวนน้อยมาก, สามารถขับมอเตอร์ DC brushless brushless ที่ไม่มีเซ็นเซอร์, JY02A มีความสามารถในการเริ่มโหลดบางอย่าง, ซึ่งสำคัญมากที่สุด การใช้งาน JY02A สามารถใช้กับมอเตอร์ brushless DC แบบสามเฟสที่มีการเชื่อมต่อ "Y" และ "สามเหลี่ยม"

การใช้งาน: หุ่นยนต์กวาด, ปั๊มน้ำรถยนต์, ปั๊มหมุนเวียนหม้อไอน้ำแบบแขวนผนัง, ปั๊มเสริมบ้าน, เครื่องกำเนิดออกซิเจน, พัดลม / โบลเวอร์ต่างๆ, ไขควงไฟฟ้า, ผ้าม่านไฟฟ้า, ประตูอัตโนมัติ, ปั๊มน้ำมันไฮดรอลิก, ปั๊มลมแรงดันสูง , DC brushless compressor, AGV รถเข็น, อุปกรณ์คัดแยกเชิงเส้นและแบบลอจิสติกส์, เครื่องตัดหญ้า, เครื่องพ่นสารเคมี, ใบพัดใต้น้ำ, ฯลฯ

ลักษณะการทำงาน:

☆แรงดันใช้งาน: 4.5 v-5.5 V. ☆อุณหภูมิในการทำงาน: -55-125 ℃

☆โหมดขับเคลื่อน: SPWM ☆มอเตอร์ปรับได้: มอเตอร์ BLDC ไร้เซนเซอร์

☆การควบคุมทิศทาง: CW / CCW ☆การย้อนกลับที่นุ่มนวล: ใช่

☆สัญญาณความเร็ว: ใช่☆การป้องกันการโอเวอร์โหลด: ใช่

☆วงปิดปัจจุบัน: ใช่☆ไดรฟ์ปัจจุบันคงที่: ใช่

☆การป้องกันการบล็อก: ใช่☆เริ่มต้นการควบคุมแรงบิด: ใช่

☆เริ่มต้นอย่างนุ่มนวล: ใช่☆เทคโนโลยีพิเศษ: JYKJ ฟังก์ชั่นเริ่มต้นความปลอดภัยเต็มรูปแบบ

☆การปรับความเร็ว: linear ☆ EAI ฟังก์ชั่นการปรับตัวเอง

PIN NAME FUNCTION REMARK

1 EMFC พอร์ตอินพุตการตรวจจับ BEMF C เชื่อมต่อหลังจากแรงดันบางส่วน W เฟสให้ความสนใจที่จะทนต่อช่วงแรงดันไฟฟ้า

2 VR speed ควบคุม 0-5V analog input

การตรวจจับแรงดันไฟฟ้า 3 VOD ค่า OV: 3.6V, ค่า LV: 0.8V

4 GND GND 0V

5 VDD 5V 4.5V - 5.5V

6 คือการตรวจจับปัจจุบันสัญญาณการตอบรับในปัจจุบัน

7 EMF_ON สัญญาณเอาต์พุต EMF การควบคุมระเบียบ EMF

8 TC พอร์ตตรวจจับอุณหภูมิการป้องกัน: สูงกว่า 4.53V

การป้องกันการลบ: ต่ำกว่า 3.70V

9 QD เริ่มต้นปรับแรงบิด: 0-2.5V 0--60%

10 ไดรฟ์บนเฟส UH U เอาต์พุตไดรฟ์บนเฟส U ไดรฟ์เอาต์พุต PWM 13KHz

11 เอาต์พุต UL ไดรฟ์ด้านล่างเฟส U เอาต์พุตด้านล่างของไดรฟ์สำหรับสับเปลี่ยนไดรฟ์ U เอาต์พุตสัญญาณ

12 VH V ไดรฟ์บนเฟสเอาต์พุตเอาต์พุต V เฟสสูงสุดของไดรฟ์ PWM 13KHz

13 เอาต์พุต VL เฟสด้านล่างของไดรฟ์เอาต์พุตสัญญาณด้านล่างของไดรฟ์สำหรับสับเปลี่ยน V เอาต์พุต

14 WH W เอาต์พุตบนสุดของไดรฟ์เฟส W ขับบนสุดของ PWM เอาต์พุต 13KHz

15 เอาต์พุตด้านล่างของไดรฟ์ WL WL W เอาต์พุตด้านล่างของไดรฟ์ commutation สัญญาณเอาต์พุต

16 Z / F CW และ CCW การควบคุมการหมุน H: ไปข้างหน้า / L: ย้อนกลับ

ความเร็วเอาต์พุตพัลส์ 17 M หนึ่งพัลส์ต่อการเปลี่ยน

18 เทอร์มินัลทั่วไป EMF BEMF

19 พอร์ตอินพุตการตรวจจับ EMFA BEMF A เชื่อมต่อหลังจากแรงดันบางส่วนของเฟส U โปรดทราบว่าทนต่อช่วงแรงดันไฟฟ้าได้

20 พอร์ตอินพุตการตรวจจับ EMFB BEMF B เชื่อมต่อหลังจากแรงดันบางส่วนของเฟส V โปรดทราบว่าทนต่อช่วงแรงดันไฟฟ้า

ลักษณะไฟฟ้า DC

สัญลักษณ์ขั้นต่ำทั่วไปหน่วยสูงสุด

VDD 4.5 5 5.5 V VDD-GND

IDD 9 mA ขาออกทั้งหมดจะถูกตัดการเชื่อมต่อ

VIL อินพุต 0.3 V IO ค่าระดับต่ำ

VIH 3.5 V IO input ค่าระดับสูง

EMFV 0.01 4.5 V BEMF แรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ

VFOV 0 2.5 V ช่วงแรงดันเริ่มต้นของแรงบิด

IOL 10 mA Io กระแสดูดต่ำ

IOH 5 mA IO กระแสไฟขาออกระดับสูง

VODL 0.75 0.8 0.85 V ค่าการป้องกันแรงดันตก

VODH 2.95 3 3.05 V ค่าการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน

เวลาเริ่มต้นอ่อน RPT 3 S

ISVA 38 40 43 mV การขับขี่คงที่ในปัจจุบันคือค่า จำกัด

ISVB 87 90 95 mV ค่าการป้องกันกระแสไฟเกินอย่างรวดเร็ว

Vjd 0 5 V ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตแบบอะนาล็อก

Ijd 100 nA ค่าปัจจุบันของอินพุตอนาล็อก

JY02A ไดอะแกรมบล็อกการทำงานภายใน

สัญญาณไดรฟ์ JY02A เป็นเอาต์พุตขั้วบวกการเลือกวงจรไดรฟ์ MOS แบบดัดแปลงและพลังงาน MOS เป็นสิ่งสำคัญมาก!

โหมดและพารามิเตอร์ JY02A Drive:

1: UH / VH / WH ไดรฟ์ด้านบนเอาท์พุท PWM สัญญาณออกด้านล่างไดรฟ์ UL / VL / WL เปลี่ยนสัญญาณโหมดโหมดไดรฟ์นี้เป็นวิธีทางเศรษฐกิจเพื่อลดค่าใช้จ่ายของฮาร์ดแวร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้แรงดันสูงและมอเตอร์พลังงานสูง ไดรเวอร์ โหมดเอาต์พุต PWM ของไดร์ฟส่วนบนเป็นวงจรที่ง่ายกว่าและมีเสถียรภาพสูงกว่าโหมดเอาต์พุตของไดร์ฟ PWM ด้านล่าง

2: ความถี่ PWM ของ JY02A คือ 13KHz ซึ่งไม่เพียง แต่คำนึงถึงอัตราส่วนที่ครอบคลุมของประสิทธิภาพและเสียงรบกวน แต่ยังเพิ่มพลังงานและลดการใช้พลังงานของวงจรการขับขี่ แรงบิดของมอเตอร์สูงกว่าของ 20KHz ภายใต้แหล่งจ่ายไฟเดียวกัน

Pulse ของ JY02A

โปรดทราบว่า JY02A จะส่งสัญญาณพัลส์หนึ่งสัญญาณในช่วงมอเตอร์ BLDC ที่สลับเฟสในแต่ละครั้ง มันหมายถึง JY02A ไม่ได้ผลิตหนึ่งพัลส์เมื่อมอเตอร์หมุน ตัวอย่างเช่นแผนภาพต่อไปนี้: โรเตอร์ด้านใน, มอเตอร์ 2 ขั้วคู่, หมายความว่ามอเตอร์ต้องการเฟสสับเปลี่ยน 6 ครั้งต่อรอบ, ดังนั้น JY02A จะส่งออก 6 พัลส์ในแต่ละรอบมอเตอร์

แผนผังของโครงสร้างภายในของมอเตอร์ใบพัดภายใน 2 คู่

ออสซิลโลแกรมเอาท์พุทไปข้างหน้า

(เอาต์พุต SPWM ใกล้กับไซนัส, เสียงรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดี)

ย้อนกลับออสซิลโลแกรมของไดรฟ์

(เอาต์พุต SPWM ใกล้กับไซนัส, เสียงรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดี)

แผนผังการใช้งาน:

1, JY02A แอพลิเคชันทั่วไปแผนผังสำหรับมอเตอร์ brushless DC เซ็นเซอร์

JY02A มีวงจรตรวจจับ BEMF ในตัว

JY02A ไม่จำเป็นต้องมีวงจรเปรียบเทียบภายนอกสำหรับมอเตอร์กระแสตรง brushless ที่ไม่มีเซ็นเซอร์

สังเกต:

Is คือเทอร์มินัลป้อนกลับความคิดเห็นของสัญญาณปัจจุบัน เมื่อแรงดันไฟฟ้าเทอร์มินัล Is ถึง 40mV ระบบจะเริ่มการตรวจสอบเกินพิกัดและเข้าสู่สถานะการควบคุมกระแสคงที่ กระแสการขับขี่ไม่เพิ่มขึ้นอีกต่อไปตามแรงดันไฟฟ้าเทอร์มินัล VR หรือการเพิ่มภาระ ฟังก์ชั่นนี้จะป้องกัน MOSFET ได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อโหลดมีขนาดใหญ่เกินไปและสามารถให้พลังงานกับมอเตอร์เพื่อรักษาสถานะการขับขี่สูงสุด เมื่อกระแสที่เกิดขึ้นโดยบังเอิญยังคงเพิ่มขึ้นแรงดันไฟฟ้าของเทอร์มินัล Is ถึงหรือเกินกว่า 90mV JY02A จะเข้าสู่สถานะการป้องกันทันทีและปิดเอาต์พุตทั้งหมดการป้องกันจะถูกปล่อยเมื่อ VR ลดลงเป็น 0V หรือขับเคลื่อนอีกครั้ง

ตามกฎหมายของโอห์มเราเพียง แต่ต้องเปลี่ยนค่าของ R เพื่อเปลี่ยนค่าปัจจุบันของการป้องกัน JY02A ยืดหยุ่นมากในการป้องกันปัจจุบัน (เพิ่มเติมในภายหลัง)

คำอธิบายฟังก์ชั่นและการพิจารณาใบสมัคร

a) การป้องกันการโอเวอร์โหลดและการเลือกค่าความต้านทานการสุ่มตัวอย่างในปัจจุบัน:

JY02A มีฟังก์ชั่นป้องกันโอเวอร์โหลดค่อนข้างสมบูรณ์ การป้องกันการโอเวอร์โหลดและฟังก์ชั่นการป้องกันที่ผิดปกติในปัจจุบันของ JY02A จะมีผลเฉพาะภายใต้เงื่อนไขของการสุ่มตัวอย่างตัวต้านทานกระแสไฟ R ที่เลือกอย่างถูกต้อง เมื่อแรงดันพินของ Is ถึง 0.40mV การตรวจสอบการโอเวอร์โหลดเริ่มต้นและเข้าสู่สถานะปัจจุบันคงที่และช่วยให้ค่าคงที่ของการขับขี่ในปัจจุบัน ที่สถานะนี้กระแสการขับขี่จะไม่เพิ่มขึ้นตามแรงดันไฟฟ้าของหมุด VR อีกต่อไปและจะไม่เพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของโหลด ในสถานะนี้ JY02A จะยังคงให้พลังงานคงที่สำหรับมอเตอร์และทำให้มอเตอร์อยู่ในสถานะทำงานปกติ หากแรงดันพินของ Is ถึงหรือเกินกว่า 90mV ระบบจะตัดสินเอาต์พุตทั้งหมดภายใน 4.5 microseconds

นี่คือตัวอย่างโดยละเอียดวิธีการเลือกค่า R อย่างถูกต้องดังต่อไปนี้:

สูตรค่า R: I = 0.04 / R

I: ค่าการตั้งค่าปัจจุบันคงที่หน่วย: A

0.04: คือค่าแรงดันไฟฟ้าของ Is พินของ JY02A

R: กระแสต้านทาน จำกัด , หน่วย: โอห์ม

ตัวอย่างเช่นตัวควบคุมที่มีกระแสไฟฟ้าในการทำงานของ 3A ตั้งค่ากระแสคงที่ที่ 5A เพื่อความปลอดภัยและระบบรักษากระแสที่ 5A เมื่อกระแสถึงหรือเกิน 5A หลังจากสูตร I = 0.04 / R, R = 0.04 / ดังนั้นค่า R = 0.04 / 5 = 0.008 โอห์มดังนั้นตัวต้านทานการสุ่มตัวอย่างในปัจจุบันควรใช้ตัวต้านทานพลังงาน 8 มิลลิแอมป์ (ตัวต้านทานการสุ่มตัวอย่างในปัจจุบันโดยปกติคือตัวต้านทานซีเมนต์และลวดคงที่)

b) การป้องกันโรเตอร์ล็อค: JY02A มีฟังก์ชั่นรีสตาร์ทอัตโนมัติ เมื่อมอเตอร์ที่ใช้งานถูกบล็อกโดยแรงภายนอกระบบจะป้องกันและรีสตาร์ทโดยอัตโนมัติ หากการรีสตาร์ทไม่สำเร็จเป็นเวลา 10 ครั้งมันจะหยุดเอาต์พุตโดยอัตโนมัติ ตัดการเชื่อมต่อพลังงานหรือลดแรงดันไฟฟ้าของขา VR เป็น 0V เพื่อปลดล็อกการป้องกัน เพิ่มแรงดัน VR เพื่อรีสตาร์ทมอเตอร์

c) การย้อนกลับแบบนุ่มนวล Z / F: พิน Z / F อันดับที่ 16 ของ JY02A เป็นพินควบคุมการถอยหลัง พินนี้สามารถเชื่อมต่อกับ 5V หรือ GND JY02A มีฟังก์ชั่นย้อนกลับแบบนุ่มนวล ฟังก์ชั่นนี้ปกป้อง MOSFET และมอเตอร์ในแอพพลิเคชั่นมากมายและช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานการดำเนินการเฉพาะคือเมื่อมอเตอร์หมุนไปในทิศทางเดียวเมื่อระดับแรงดันไฟฟ้า Z / F เปลี่ยนไปคนขับจะหยุดมอเตอร์ก่อน หมุนได้อย่างอิสระจนถึงหยุดจากนั้นเริ่มทำงานในทิศทางอื่น

d) ข้อเสนอแนะสัญญาณความเร็ว FG: JY02A ยังส่งสัญญาณพัลส์ความเร็วขณะขับมอเตอร์ JY02A จะส่งสัญญาณพัลส์หนึ่งครั้งทุกเฟส นี่คือภาพสะท้อนที่สมบูรณ์แบบในการใช้งานระดับสูง ในกรณีของการควบคุมความเร็วที่แม่นยำเช่นพัดลม DC brushless, ปั๊ม DC Brushless ฯลฯ

ด้วยความคิดเห็นของสัญญาณความเร็วฟังก์ชั่นเหล่านี้สามารถทำได้ง่ายเช่นต้องการความเร็วที่คงที่และแรงบิดที่มั่นคงและโซลูชั่นควบคุมวงปิด

e) TC พอร์ตป้องกันอุณหภูมิ: JY02A มีฟังก์ชั่นป้องกันการเชื่อมต่ออุณหภูมิภายนอก แอพพลิเคชั่นนั้นค่อนข้างง่ายมีเพียง NTC ภายนอกและตัวต้านทานที่จำเป็นเท่านั้นที่สามารถวาง NTC ไว้ในที่ที่ต้องการตรวจสอบเช่น MOSFET หรือมอเตอร์ เมื่ออุณหภูมิถึงค่าที่กำหนดระบบจะป้องกันโดยอัตโนมัติระบบจะเริ่มต้นใหม่หลังจากที่อุณหภูมิลดลงถึงค่าความปลอดภัย ขอแนะนำพารามิเตอร์ของกทช: กทชของ 10K3950K ต้านทานตัวแบ่งกับ 10K 1% ตามพารามิเตอร์นี้อุณหภูมิจะป้องกันโดยอัตโนมัติเมื่ออุณหภูมิสูงถึง 100 องศาแน่นอนคุณยังสามารถแทนที่รุ่นอื่น ๆ กทชหรือปรับตัวต้านทานตัวแบ่งตาม แอปพลิเคชันจริง ค่าของตัวต้านทานถึงค่าอุณหภูมิที่คุณต้องการป้องกัน

f) การปรับแรงบิดเริ่มต้นของ QD: โดยการปรับแรงดันไฟฟ้าของเทอร์มินัล QD แรงบิดเริ่มต้นสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยตรง ช่วงการปรับแรงดันไฟฟ้าคือ 0V-2.5V และแรงบิดเริ่มต้นของมอเตอร์ปกติอยู่ระหว่าง 0V - 0.8V (แรงบิดเริ่มต้นนั้นไม่ใหญ่กว่าดีกว่า)

สรุป:

มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อไดรเวอร์ DC brushless Hallless เช่นแรงดันไฟฟ้า, ความเร็ว, มุมแลกเปลี่ยน, โหลด, ตัวเหนี่ยวนำ, EMF ด้านหลัง, โหลดเริ่มต้นเป็นต้นซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของ DC brushless motor drive ผลการขับขี่ของมอเตอร์จึงจำเป็นต้องมีการทดสอบเพิ่มเติมเพื่อให้ไดร์เวอร์มอเตอร์เซ็นเซอร์ไร้แปรงถ่าน DC brushless sensorless ประสิทธิภาพสูงที่สมบูรณ์แบบ

ประกาศ:

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของไดรเวอร์มอเตอร์ DC brushless เซ็นเซอร์แบบไร้แปรงลดระดับเสียงลดต้นทุนการผลิตและการพัฒนา JY02A เป็นโปรแกรมควบคุมมอเตอร์ DC brushless sensroless แบบ DC ตัวที่สองของเราที่ไม่ต้องการตัวเปรียบเทียบภายนอก JY02A รวมวงจรทั้งหมดของตัวขับมอเตอร์ DC brushless sensorless (ไม่รวมส่วนประกอบพลังงาน) เพื่อให้บริการที่ดีกว่าแก่ลูกค้าของเราเราขอเสนอวงจรแอปพลิเคชันทั่วไป JY02 สามวงจรสำหรับการอ้างอิง เราจะปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานตามแอพพลิเคชั่นตลาดต่อไปฟังก์ชั่น IC จริงอาจแตกต่างจากการแนะนำของบทความนี้เล็กน้อยหากคุณมีปัญหาใด ๆ ในแอปพลิเคชันคุณสามารถติดต่อเราเพื่อขอข้อมูลล่าสุด

ต่อไปนี้เป็นแผนผังแอปพลิเคชันทั่วไปและรูปถ่ายสินค้าสำหรับอ้างอิง แผนงานเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบแล้วสำหรับการผลิตจำนวนมากและผลิตภัณฑ์ทางกายภาพที่เกี่ยวข้องให้การวิจัยการเรียนรู้ แอปพลิเคชันทั่วไปสามแบบนี้ครอบคลุมแอปพลิเคชันส่วนใหญ่โดยทั่วไป

JY02A แอพพลิเคชั่นไดรฟ์มอเตอร์ brushless DC แบบไม่ใช้พลังงานขนาดเล็ก

แรงดันใช้งาน: 7.5V ---- 28V กระแสงานสูงสุด: 3A กำลังไฟฟ้าสูงสุด: 30W

พลังงานขนาดเล็ก dc brushless มอเตอร์เซ็นเซอร์ภาพเซ็นเซอร์ผลิตภัณฑ์

ขนาด: L 45mm * W: 32mm * H 12mm

JY02A แอพพลิเคชั่นไดรฟ์ DC มอเตอร์ brushless Hallless ขนาดกลางกำลังไฟฟ้าแผนผัง

แรงดันใช้งาน: 12V ---- 36V กระแสงานสูงสุด: 16A กำลังขับสูงสุด: 500W (MOS: TO220)

ขนาดกลางกำลัง dc brushless เซ็นเซอร์เซ็นเซอร์ภาพ brushless ผลิตภัณฑ์

ขนาด: L 63mm * W: 42.5mm * H 12mm

JY02A โปรแกรมแรงดัน DC brushless DC มอเตอร์แบบไร้ฮอลล์

แรงดันใช้งาน: 80V ---- 265VAC กระแสไฟทำงานสูงสุด: 1A กำลังขับสูงสุด: 150W

แรงดันไฟฟ้าสูง DC brushless เซ็นเซอร์เซ็นเซอร์ภาพมอเตอร์ผลิตภัณฑ์

ขนาด: L 77mm * W: 60mm * H 32mm