用CMOS驱动器设计微电机控制电路

进电动机的2组绕组分别连接到驱动器的输出端管脚1213 和1011，每个步进脉冲可使步进电机旋转7.5=驱动器的输 入信号控制端AB可以和PIC
17C756AMCU接口，然后经RS-232串行通信接口由PC机控 制。4.3三相无刷电动机的驱动驱动无刷电动机需要2片 TC4469，原理电路
如所示，1片用来驱动三相桥路的高端3个MOSFETs，另一 片用来驱动三相桥路的低端3个项损耗，用损耗分析法计 算了电机输出功率，效率，功率因数
测电阻电流检测电阻把电枢电流转换成电压，经1奶电阻 和三极管2N3904加到ICM7555的4脚，起到过流关断保护 的功能能当电机工作电流超过门
限值时，电流检测电阻上的电压使三极管导通，ICM7555 的4脚为低电平，其3脚无控制脉冲输出正常工作时 ICM7555的4脚为高电平，3脚有控
制脉冲输出（下转第62页）TC4469可以直接驱动二相步 进电动机，不需要再接外部元件，原理电路如所示控制 电路有2路输入信号，分别为A和B；步
用CMOS驱动器设计微电机控制电路李峻用CMOS驱动器 设计微电机控制电路李峻（大连铁道学院，辽宁大连低 功耗的直流伺服电动机。步进电动机。无刷
直流电动机驱动电路的方法。1概述设计微型电动机的驱 动电路在满足性能效率经济性的基础上，还要使设计的 电路简单实用，体积小、重量轻功耗小、成本低
。文中介绍的使用价格便宜的低成本的逻辑输入CMOS集 成电路设计的电机驱动和控制电路，就能很好地满足这 些要求2逻辑输入的CMOS四驱动器集成T
时电机正转，那么2脚为低电平时电机就反转，2脚上的 高、低电平可以用一个开关来进行切换TC4469逻辑输入 控制信号来自ICM7555的3脚，逻
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辑输入控制信号经驱动器的内部变换，转变为四路输出 信号去驱动一个MOSFET全桥电路全桥电路有四个 MOSFETs功率晶体管组成，桥路上高端的两
个功率管使用的是P沟道MOSFETs，而低端的2个功率管使 用的是N沟道MOSFETs低端两个功率管的源极并联对地接 了一个0.18的电机电流检
15V，为了防止工作电压超过+18V，在集成电路的14脚上 并联了一个18V的稳压二极管。集成电路的2脚用来控制 伺服电机的转向，2脚为低电平时
电机正传，2脚为高电平时电机反转集成电路的5 8两个管 脚并联送入脉宽调制信号（PWM），改变PWM信号的占 空比就可以改变电机的转速全桥电路的
高端使用的是电机控制电路如所示。该电路简单、可靠、 使用方便，可控制直流电机的转速双向连续可调，具有 限流功能，防止负载电流过大而损坏桥路上的M
表1所示。表1 TC4469的真值表输入端A输入端B输出端Y 3TC4469在使用中的要注意的几个问题3.1电源的旁路电容 TC4469的输出
端是由CMOS集成电路组成，对地相当于接了一个很大的 负载等效电容，对一个大的等效负载电容快速地充电和 放电，需要很大的电流例如：对一个1 00
0pF的负载在25ns内充电到18V，需要工作电源提供。72A 的工作电流为了保证在一个很宽的频率范围上都有一个 很低的供电阻抗，通常要在TC4
了的集成电路的静态功率损耗，能影响集成件功率损耗 的是输入信号的占空比、工作电源的电压和负载的类型 给出功耗和封装热阻抗，就可以很容易地计算出允
许的最高的环境工作温度，14脚塑料封装芯片的热阻是 83.3°C/W，在70°C时最大功耗是800mW，最高允许的 工作温度是+150°C芯片总
的功率损耗Pd由三部分组成，分别是：负载引起的损耗 PL；静态损耗Pq；动态损耗Pt对于以地为点的负载，阻性 负载引起的损耗是占空比、负载电压、
5试验结果分析当风机进风口档风板全打开后，迭加电机 输入功率为19.04kW，输入电流为325A，输出功率为 16.94kW，输出转速为5864
r/min电机及风机工况基本正常陕鼓从风机的风压风量、 效率计算电机输出功率，与西安交通大学电机试验室试 验结果基本吻合。
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增加使用的灵活性，每一组都配置了两个逻辑输入端。 驱动器为负载可输出250mA的工作电流，能直接驱动各 种小型直流伺服电动机，对负载的唯一限制是
集成电路总的功率损耗必须不超过封装所允许的功耗限 制在规定的功率损耗和工作电压范围之内，TC4469在任 何情况下都不会出现闭锁，所有的管脚都采
取了保护措施，可承受至少2000V的EDS集成电路有两种 外形封装，分别为16脚SOIC和14脚DIP封装集成电路的输 入和输出逻辑关系真值表如
负载电流的函数，负载功率损耗是：Pl=DV0/L，在这里D 是信号的占空比，V0是负载电压，11是负载电流芯片的 静态功耗：Pq=Vs，在这里V
s是电源电压，/h是所有输出端都为低电平时的静态电流， /L是所有的输出端都为高电平时的静态电流芯片的动态损 耗可近似表示为：Pt=/Vs（10
1直流伺服电动机的驱动电路TC4469最常用来驱动由四个 MOSFET功率开关管组成的全桥驱动电路，基本原理电路 如所示该电路的工作电源是+5~
OS-FETs电路中使用的ICM7555集成电路是常用CMOS双极 性时基电路，它组成了一个脉宽调制（PWM）电路。脉 宽调制电路的工作频率固定
为20kHz，通过调节100沿电位器的中心抽头位置，可以 改变调制器的输出脉冲宽度，使脉冲宽度的占空比可以 在2%~ 98%之间变化电路中的TC
4469驱动器输入端需要输入两个控制信号：PWM信号和 电机旋转方向控制信号。TC4469的管脚2决定电机的转向， 如TC4469的2脚为高电平
469的Vdd（14）管脚上并联一个0.1F的薄膜电容器或两个 低感抗的瓷片电容器，并且连线的长度要特别的短。3.2 接地线到输出端的对地公共地
线之间的阻抗上要产生一个电压降，这个电压降会引起 负反馈，并降低开关的速度特性。为了防止这种情况， 输入和输出电路之间的接地线要短和宽，要在印刷
板的同一面3功率损耗电源电流相对于频率和电源电流相 对于电容负载的特性曲线都可以用来估算集成电路的功 率损耗，半导体CMOS驱动器已经大大的减少
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C4469是一种逻辑输入的CMOS四驱动器集成电路，专门 设计用来直接驱动小型电动机和全部都是由MOSFETs组成 的全桥电路。该集成电路具有以
下特点：输出电流的峰值高，最大可达1.工作电压的范围 宽，在4.5-18V的范围内都能正常工作；驱动器输出波形 的上升和下降的时间是对称的，都是
25rs，延迟时间相等，都是75rs；有ANDfInv两种逻辑输入 选择方式TC4469内部的电路结构和输出级的原理电路如 所示驱动器组成，为了