驅動芯片BCSl608及其在超聲電機中的應用
超聲電機雖然結構簡單。但其壓電元件需要高頻激勵。目前其驅動電源主要有3大類:一類是利用開關電源技術,由逆變來實現電壓升壓、能量傳遞、阻抗匹配和電源隔離,這種方法在國內的行波型超聲電機驅動中使用比較廣泛.但變壓器必須與不同信號的超聲電機匹配;另一類利用諧振升壓產生驅動型號,雖然電路簡單,體積小,但是電感參數選取比較困難;還有一類
是采用正弦波型號直接放大輸入超聲電機,這種方法采用數字直接合成技術(DDS),以模擬放大電路為基礎來實現,激勵信號達到理論分析的要求,實現控制算法簡便靈活,但電路復雜,成本較高。微型超聲電機應用場合的特性要求其驅動電源結構緊湊,可電池供電,簡單易行。而BCSl608滿足以上要求,輸出電壓兩相/三相可選,因此可作為不同型號微型超聲電機的驅動電源。
1 BCSl608的主要特點
BCSl608是博立碼杰通訊(深圳)有限公司自主研發推出的一款兩/三相升壓逆變器,輸入2.5~5.5 V電源及控制信號,輸出36 V高電壓兩相或三相驅動電平,內置開關頻率為500 kHz的Boost升壓模塊。該芯片待機電流低,功耗小,外圍電路簡單,體積小,可靠性高。
BCSl608可實現兩相或三相高壓輸出,切換方便。其應用范圍包括錄像機、CD/DVD播放機、汽車音頻等音像設備,PC外圍設備,汽車導航系統和辦公設備等。BCSl608的內部結構如圖1所示。
其主要特性如下:
(1)直流輸入電壓,可直接由電池供電,無需外加變壓器或有源升壓開關器件;
(2)輸出電壓可調,幅值最高可達36 V;
(3)兩種工作模式,其中兩相輸出相位差為90,三相輸出相位差為120;
(4)待機電流小;
(5)體積小,僅為3 mm×3 mm,QFN封裝。
由圖1可知,BCSl608內部電路分為3大模塊:升壓部分、相位控制邏輯部分和逆變部分。其中升壓部分采用Boost DC/DC升壓電路,相位控制邏輯部分根據相位控制信號SEI.和DIR對輸入時鐘信號進行分頻和相移,為逆變部分提供開關信號。
2 引腳功能和外圍電路
BCSl608采用16腳QFN封裝,各引腳功能定義如下:
VBB:由DC―DC升壓得到的高壓電源,為驅動部分供電;
AGND:模擬地;
DIR,SEI:控制3路驅動信號的相位,如表1所示;
GND:數字地;
IN:輸入時鐘信號;
SHDN:電路使能信號,高電平有效;
FB:DC―DC輸出電壓反饋引腳,設置VBB最高點壓;
VCC:輸入低壓電源腳;
SW:內部NMOS開關管的漏輸出;
OUT1~OUT3:三路驅動信號輸出。
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