MC33035在直流无刷电机控制系统中的应用_王陆林

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ＣｕｒｒｅｎｔＳｅｎｓｅＩｎｕｔＩｐＩＩＯＯＩＩ
Ｏ２５Ｖ参考电压输出６．反馈电流输入端，用于过流保护时钟输入端内置硬件速度环控制端故障信号输出端下辈Ｎ－ＭＯＳＦＥＴ管栅极控制端直流无刷电机霍尔相位选择端制动控制端
ＭＣ３３０３５在直流无刷电机控制系统中的应用
王陆林，刘贵如
（）奇瑞汽车股份有限公司汽车工程中央研究院主动安全技术研究所，芜湖２４１０００
摘要：安森美公司的芯片ＭＣ３３０３５专门应用于带霍尔位置信号的直流无刷电机驱动控制系统。它通过霍尔位置信号能够实现电子自动换向，同时可作为ＭＰＣ５６０４Ｐ处理器和ＭＯＳＦＥＴ驱动管的预驱动ＩＣ。ＭＣ３３０３５既可以实现开环控制，也可以配合电流采集电路实现电流闭环控制，以及配合霍尔信号实现位置和速度闭环控制。本文介绍了ＭＣ３３０３５在常用的三相直流无刷电机驱动控制系统中的典型应用，给出了驱动电路以及软件设计。关键词：ＭＣ直流无刷电机；电机控制驱动３３０３５；中图分类号：ＴＰ２７１＋．４文献标识码：Ａ
ＡｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭＣ３３０３５ｉｎＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔＢｒｕｓｈｌｅｓｓＭｏｔｏｒＣｏｎｔｒｏｌＳｓｔｅｍｐｐｙ
，ＷａｎＬｕｌｉｎＬｉｕＧｕｉｒｕｇ
１１～１３ＥｒｒｏｒＡｍＩｎｕｔｐｐ
１９～２１ＣＢ、ＢＢ、ＡＢ２２／６０ ° １２０ °Ｓｅｌｅｃｔ
２３Ｂｒａｋｅ１７、１８ＶＣＣ１６ＧＮＤ
ＩＣ电源输入端ＩＩＣ地Ｉ
如果采用ＩＣ内置的硬件速度环则将ＰＩＮ１２、１３通过Ｒ、Ｃ连接，通过ＰＩＮ１１端口输入ＰＷＭ进行电机控制，ＨＡＬＬ换向反馈信号通过ＰＩＮ１２端口输入。
４０
Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ＆ＥｍｂｅｄｄｅｄＳｓｔｅｍｓ２０１２年第２期ｙ
ｗｗｗ．ｍｅｓｎｅｔ．ｃｏｍ．ｃｎ
２Ｃ３３０３５的直流无刷电机控制驱动基于Ｍ电路设计
ｒｅｅｓｃａｌｅ公司的基于Ｐｏｗｅｒ在本设计中主控制器以Ｆ－ＰＣ构架的３２位处理器ＭＰＣ５６０４Ｐ为例，ＭＰＣ５６０４Ｐ控制设计了基于ＭＣ端口通过比较器和ＭＣ３３０３５接口，３３０３５直流无刷电机控制驱动电路。传统的直流无刷电机控制驱动电路采用ＭＰＣ５６０４Ｐ、预驱动Ｉ其中包括电压泵即自举电Ｃ和ＭＯＳＦＥＴ实现，路。本设计是基于直流无刷电机控制芯片ＭＣ３３０３５实现采用的，ＭＣ３３０３５实现预驱动和电子自动换向功能，既简化了ＭＣ３３０３５实现直流无刷电机的控制驱动电路，电路设计，同时也减轻了ＭＰＣ５６０４Ｐ的运算量。ＭＰＣ５６０４Ｐ和ＭＣ３３０３５之间通过光耦或者比较器实现电平转换。本设计采用ＬＭ３３９比较器开漏输出实现电路设计原理包括ＭＰＣ５６０４Ｐ对ＭＣ３３０３５的开关控制，４部分。其中基于ＭＣ３３０３５的直流无刷电机驱动控制电路原理图如图１所示。电流采集芯片ＡＤ８２１０可使反馈／的电流模拟信号直接输入ＭＰ其中Ｃ５６０４Ｐ的ＡＤ引脚，／Ｒ２为３Ｗ５ｍΩ 的电流采样电阻，Ｒ１和Ｃ１组成了ＭＣ３３０３５的外部时钟输入电路。可以通过调节Ｒ和Ｃ的值来设定ＲＣ振荡器频率。ＭＣ３３０３５的ＲｅｔｅｒｎｃｅＯｕｔｕｔｐ提供约６．可以为霍尔传感器供电。２５Ｖ的输出电压，内部已经连接２ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ为霍尔输入信号，０ｋ Ω 上拉电阻，所以只需外接霍尔传感器即可。
电平转换电路如图２所示。一路霍尔信号ＨＡＬＬ＿Ａ经过比较器ＬＭ３３９转换为０～５Ｖ的脉冲信号到用于电机故障自检和电机转速计算；另外，ＭＰＣ５６０４Ｐ，ＭＣ３３０３５的方向和使能控制端由ＭＰＣ５６０４Ｐ通过比较器。进行隔离和控制和ＬＭ３３９ＤＩＲＭＣＵＥＮＡＢＬＥＭＣＵ的／实现对ＭＣＩＯ输出电平与４．５Ｖ的参考电平比较，３３０３５的ＤＩＲ和ＥＮＡＢＬＥ端口的开漏控制。
表１ＭＣ３３０３５引脚定义
ＰＩＮ引脚名称／ＩＯ ห้องสมุดไป่ตู้ ＩＩＩ功能描述上辈Ｐ－ＭＯＳＦＥＴ栅极控制端电机旋转方向控制端直流无刷电机霍尔位置信号输入端使能控制端ＡＴ、Ｃ１、２、４ＢＴ、Ｔ３４～６７８９、１５１０１４／ＦｗｄＲｅｗＳＡ、ＳＢ、ＳＣＯｕｔｕｔＥｎａｂｌｅｐＲｅｆｅｒｅｎｃｅＯｕｔｕｔｐＯｓｃｉｌｌａｔｏｒＦａｕｌｔＯｕｔｕｔｐ
１Ｃ３３０３５功能介绍Ｍ
ＭＣ３３０３５是安森美公司推出的第二代无刷直流电机控制专用集成电路，主要组成部分包括转子位置传感器译带温度补偿的内部基准电源、频率可设定的锯齿码电路、波振荡器、误差放大器、脉宽调制（输出驱ＰＷＭ）比较器、动电路、欠压封锁保护、芯片过热保护等故障输出电路和限流电路等。ＭＣ３３０３５的典型控制功能包括ＰＷＭ速度、控制、使能控制（启动或停止）正反转控制、相位选择和制动控制等。芯片功能引脚定义如表１所列。内部上拉２ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ为霍尔信号输入端，０ｋ Ω电／、阻，外接霍尔传感器即可。ＦｗｄＲｅｗ、ＢｒａｋｅＯｕｔｕｔＥｎａ－ｐ／制动、使能和霍尔相位ｂｌｅ和６０ ° １２０ °Ｓｅｌｅｃｔ分别为方向、控制端口，内部上拉４０ｋＭＣＵ控制端只要通过光 Ω 电阻，耦或者三极管开漏接地即可进行控制。、如果不采用Ｉ则将ＰＣ内置的硬件速度环，ＩＮ１２１３短接，通过ＰＩＮ１１端口输入ＰＷＭ即可对电机进行调节控制。