通过精细控制功能和新控制方式实现出色的静音性 单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。涵盖的电机驱动器IC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。

单相无刷直流电机驱动器IC的机型超过30款,单相无刷直流电机驱动器IC产品支持静音和高效率所必需的各种驱动方式和控制技术。单相无刷直流电机驱动器IC产品还具有正弦波驱动、超前角控制驱动、风阻损耗校正、I/O斜率设置、反电动势跳变改善、待机功能等特色功能。

单相无刷直流电机驱动器的驱动方式和特征

下图为ROHM单相无刷直流电机驱动器的驱动方式和驱动波形。开关驱动是标准的PWM驱动,相比较而言,输出的开关速度更快、效率更好,但是线圈电流的变化也非常快,因此会对静音表现产生影响。BTL驱动是通过桥接的驱动器放大器进行的线性电压驱动。虽然可通过软开关降低噪声,但是效率较差。PWM软开关驱动是通过将输出的上升/下降区间设为软控制,从而减少线圈电流的畸变,降低噪声的同时实现高效率的驱动方式。正弦波驱动是在PWM软开关驱动中增加线圈电流调整功能的驱动方式,由于可通过接近正弦波的线圈电流进行驱动,因此是可实现极低噪声的驱动方式。

单相无刷直流电机驱动器的驱动方式和特征

ROHM的单相无刷直流电机驱动器的特点

●正弦波驱动
PWM软开关是通过减少输出的转换(上升/下降)来降低噪声的有效方法,利用霍尔信号生成波形。但是由于受霍尔信号温度特性的影响,可能导致线圈电流畸变,从而造成噪声变大。

以往方式、正弦波驱动

而正弦波驱动则具有可通过外部电压来调整PWM软开关区间的线圈电流的功能,因此可使线圈电流的波形变得平缓以接近正弦波。可进一步减少线圈电流的波形失真,从而实现更出色的静音性。

●超前角控制驱动
为了获得最大扭矩,可相对于霍尔信号调整驱动器输出信号的相位,以保证磁铁(转子)磁场的相位和线圈的相位成90度。超前角侧的超前角最大可设为22.5度。

超前角设置

●风阻损耗校正
风阻损耗是旋转部分与空气等之间的摩擦阻力造成的损耗。例如,在风扇电机中,由于电机的特性,即使与输入占空比相对的输出占空比为直线,中间占空比附近的转速也可能会升高。通过ADJ引脚对输出占空比的直线性进行调整,可提高电机转速的直线性,并可提高速度设置精度。

ADJ引脚调整前后的PMW输入占空比

●I/O斜率设置
搭载了可通过SLOP引脚对PWM输入占空比和输出占空比的斜率特性进行设置的功能。这是对输入和电机转速的特性进行调整时使用的非常方便的功能。可在0.5~2之间对输出占空比的斜率进行调整。下图为PWM输入的示例。

I/O斜率设置

●反电动势跳变改善
可抑制正向空转上电时、反向空转上电时、堵转检出/恢复时、扭矩输入急剧变化时等情况下发生转速变动时的输出电压跳变现象。

以往的驱动方式、新的驱动方式

●待机功能
电机停止时降低电机驱动器的功耗。通过将PWM信号的占空比设为0%,可将IC设为待机状态。搭载待机功能的产品

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