系列内引脚兼容,超前角控制功能实现更高效率 250V/600V高耐压三相无刷直流电机驱动器IC

ROHM拥有超过220款机型的电机驱动器IC,而且拥有丰硕的市场业绩。涵盖的电机包括有刷直流电机、步进电机、单相无刷直流电机、三相无刷直流电机(包括高电压),拥有具备高效率和高可靠性的各种电压、电流、封装的产品阵容,而且还有引脚兼容的产品。

其中三相无刷直流电机驱动器约有20款可承受250V和600V高电压的高耐压机型,加上通用耐压机型,产品阵容中的机型超过40款。三相无刷直流电机驱动器中的高电压机型中包括支持带有霍尔传感器的电机、导通角为120度/150度/180度(正弦波)、电流为1.5A~2.5A的丰富产品,适用于空调和空气净化器等家用电器以及住宅设备的风扇电机。

ROHM高电压三相无刷直流电机驱动器IC的特点

●引脚兼容

ROHM的高电压三相无刷直流电机驱动器分为三个系列:控制器、驱动器、控制器+驱动器的电机驱动器,在每个系列内引脚兼容。此外,每个系列都有拥有不同耐压、输出电流和驱动方式的产品阵容。客户不必为每个电机规格设计电路板,并且如果在设计过程中发生规格变更,则仅需在同一电路板上更换驱动器IC即可,可以提高开发和设计效率,并缩短产品上市时间

下面是控制器、驱动器和电机驱动器的功能划分框图。

下面是控制器、驱动器和电机驱动器的功能划分框图

●丰富的保护功能

为了可以承受高电压,产品配备了众多保护功能,安全性和可靠性更高。下面是保护功能一览表。

UVLO(低电压锁定功能) 分别内置于高边电源、Vcc线路和内部REG中。用来防止因电源电压压降引起的误动作。
TSD(过热保护功能) 监测控制器芯片的温度,并在超过设定温度时启动该功能。
CL(限流功能) 监测PGND引脚的电压,使其不超过一定电流。
OCP(过电流保护功能) 监测PGND引脚的电压,并在流过超过一定电流的电流时关断所有输出(上臂和下臂)。
MLP(电机堵转保护功能) 当检测到电机已堵转一定时间时,将输出(上臂和下臂)全部置“L”。
霍尔输入异常检测功能 当所有霍尔输入信号均为“L”或“H”时,将输出(上臂和下臂)全部置“L”。
故障输出功能 当检测到TSD或OCP时,将FOB引脚置“L”。

●超前角控制功能(150度激励、正弦波激励控制方式机型)

要想尽可能地提高电机效率,理想的做法是通过将磁体(转子)磁场的相位和线圈(绕组)磁场的相位设置为90度来获得最大转矩。如下图所示,相感应电压和相电流的乘积为相转矩,但乘积为负的部分(下图左侧的灰色区域所示的时间段)就会变成负转矩。改善这种情况并提高效率的一种方法是控制驱动器输出信号相对于霍尔信号的相位。通过使相施加电压的相位超前,使感应电压和电流相位匹配(下图右侧的绿色箭头),来消除负转矩时间段。

无超前角单相波形、有超前角单相波形

理想的超前角值会因电机的特性、转速和负载转矩(电流值)而变化,因此需要根据使用状态来设置为适当的值。ROHM支持正弦波激励、150度激励的机型内置有超前角设置功能,可以通过下图所示的三种方式进行设置,并可以通过设置超前角值来获得更高的效率。BM6206FS、BM6207FS、BM6225FS、BM6226FS、BM6224FS、BM6214FS的超前值设置为0~+30度,BM6208FS、BM6209FS、BM6227FS、BM6228FS、BM6215FS、BM6229FS的超前值设置为0~+40度。

恒定超前角设置、跟随控制信号的超前角设置1、跟随控制信号的超前角设置2

●内置功率MOSFET采用PrestoMOS™(电机驱动器600V产品)

内置功率MOSFET的600V耐压电机驱动器采用了ROHM自有的PrestoMOS。PrestoMOS是一种超级结MOSFET,通过缩短以往超级结MOSFET的反向恢复时间(trr),同时降低导通电阻和栅极电容,与IGBT相比损耗可显着降低。这可以使高电压电机驱动应用中的电机驱动效率更高。

如欲了解PrestoMOS的更多信息,请参考这里

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