單芯片無刷直流散熱微電機驅動電路綜述

2.1.2 三相無定位傳感器驅動控制芯片

由于定位傳感器型驅動芯片存在缺點，故此處采用無定位傳感器驅動芯片。當前無定位傳感器驅動芯片多采用三相驅動方式，通過檢測不通電那一相線圈繞組反向電動勢過零計算出電機驅動電流換相時機。在LV8800，BH67172及DRV10863中都采用了上述控制方式。

圖3為上述控制方法工作原理。假設u，v兩相導通，w相繞組線圈浮空且無電流。導通u，v兩相反向電動勢大小相等方向相反，二者之和等于零。而浮空相繞組線圈反向電動勢ew正負變化反映了浮空相過零，因此可采用上述方法檢測電機轉子位置，從而確定電機換相時機。

由于三相無定位傳感器型驅動芯片采用開關模式而非線性放大，同時無位置傳感器，因此其軟開關實現方式與定位傳感器型驅動芯片不同：其根據反向電動勢過零信息通過數字電路計算出軟開關換相區域，且采用PWM模式進行控制：當電機轉子臨近反向電動勢過零點時，提前減小將退出驅動相的輸出占空比;當電機轉子離開過零點后，逐漸增加開始驅動相的驅動占空比。采用上述模式換相控制后，退出驅動相電流逐漸減少，進入驅動相則逐漸增加。因此換相點附近電機換相力矩平穩，能實現電機低噪聲運轉。

2.2 電源電壓12 V驅動電路控制方案

該類方案主要用于個人電腦及各種測試設備，驅動功率適中，因此功率驅動管多采用內部集成方式實現。由于電源電壓從4.5～18 V變化，若仍采用低壓應用時的線性放大模式，那么在傳感器信號幅度較低時，換相產生的熱量大，極易損壞驅動系統，因此多采用開關型橋式驅動。代表解決方案有LB11961及EUM6861。該類方案的最大特點是電機轉速曲線外部可調：能自由設定電機最低轉速，同時還能靈活設定電機轉速曲線斜率。電機轉速曲線控制示意圖如圖4所示。

圖5詳細分析了調速原理：當VTH和RMI任一引腳電壓低于CPWM引腳產生的三角波電壓時，輸出信號為高電平，此時集成的功率管驅動電機轉動。RMI引腳設定電機最低轉速，該引腳直流電壓與CPWM引腳三角波信號比較確保輸出有最小驅動占空比，從而保證電機最低轉速。VTH引腳的直流電壓、CPWM三角波及RMI電壓共同控制電機轉速曲線斜率。