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直流无刷水泵驱动控制专用芯片IC
栏目:直流无刷水泵控制IC   浏览:1769  返回列表

DECARBON11直流无刷电子水泵驱动控制专用芯片

 

版本:V2.2.1 

 

DECARBON11专用控制IC,是专门针对直流无刷电子水泵而设计,他的各项参数均是为直流无刷电子水泵量身定制,抗干扰性强、工作稳定,兼容性强、

应用简单,低成本 ,SPWM驱动方式具有噪音小, 驱动方式具有噪音小, 效率高等特点, 稳定的质量加上完善技术支持,很快得到了广大电子工程师的认可,

在各个领域已经得到广泛应用 ,且具有超强的保护功能,比如电压监测、超压保护、欠压保护、电流保护,堵转保护、防干转等功能,其中防干转功能的实现,

大大降低了水泵在无水状态下运行损坏轴承,机械磨损情况的发生,有效的延长水泵的使用寿命。

一、功能特性:

  1. 1.  工作电压:4.5V-5.5V                       
  2. 2.  驱动方式:PWM                           
  3. 3.  转向控制:正/反                         
  4. 4.  软换转向:有                         
  5. 5.  转速信号:有                         
  6. 6.  过载保护:有
  7. 7.  堵转保护:有
  8. 8.  缓启功能:有
  9. 9.  转速调节:有
  10. 10.     转速闭环:有
  11. 11.     防 干 转:有
  12. 12.     电压检测:有
  13. 13.     超压保护:有
  14. 14.     欠压保护:有
  15. 15.     工作温度:-40—120度
  16. 16.     适应电机:直流无刷无霍尔水泵专用
  17. 17.     转速范围:150RPM—8000RPM

 

二、封装尺寸(SOP16封装)

 

 

 

三、脚位图与引脚功能说明:

 

 

引脚

名称

功能

备注

1

VOD

电压监测IO

输入0V----5V

2

Is

电流信号反馈输入脚

过载保护值0.1V

3

Vss

电源负极 0V

0V

4

Vdd

电源正极  5V

5V

5

F/R

正反转控制脚

接0V或5V

6

M

转速信号输出脚

脉冲信号 TTL

7

AT

MA上臂驱动信号输出

MA驱动上MOS

8

AB

MA下臂驱动信号输出

MA驱动下MOS

9

BT

MB上臂驱动信号输出

MB驱动上MOS

10

BB

MB下臂驱动信号输出

MB驱动下MOS

11

CT

MC上臂驱动信号输出

MC驱动上MOS

12

CB

MC下臂驱动信号输出

MC驱动下MOS

13

Ha

反电动势信号输入a

a接比较器输出

14

Hb

反电动势信号输入b

b接比较器输出

15

Hc

反电动势信号输入c

c接比较器输出

16

VR

转速控制脚

0V—5V

 

四、直流电气特性

符号

符号描述

最小值

典型值

最大值

单位

条件

VDD

电源

4.5

5

5.5

V

VDD对Vss

VIL

输入IO低电平

0

 

0.3

V

 

VIH

输入IO高电平

3

 

5.5

V

 

IOL

低电平吸入电流

5

 

8

mA

 

IOH

高电平输出电流

3

 

5

mA

 

Vjd

模拟输入电平

0

 

5

V

 

Ijd

模拟输入电流

 

 

100

nA

 

Isva

过载限止电压阀值

0.095

0.1

0.105

V

Is脚电压

Isvb

快速保护电压阀值

0.195

0.2

0.205

V

Is脚电压

Istb

短路保护时间

4.5

5

5.5

uS

Isv>0.2V 测试电压直接加至1S

RPT

缓启动时间

2.5

3

3.5

S

转速0-100%  VR=5V

 

五、驱动时序  


六、DECARBON11内部功能结构图:

 

DECARBON11驱动信号为正极性输出,在选用推和功率MOS时需要注意!

 

 

1、系统电源:电源模块为系统提供各种电压,包括内部基准电压等

2、位置解码:输入端是由外部反电动势电路提供的转子位置信号,经由位置解码模块解码后送至BLDC逻辑控制模块

3、电压检测:VOD控制部分是由两个比较器和一个与门器件组成,如图中所示,电压在正常范围内两个比较器输出都为高,

经过与以后输出也为高,如果电压高于1.8V或是电压低0.8V,两个比较至少有一个输出为低,经过与后输出也为低,当与门输出为低电平时,

BLDC逻辑控制模块将禁止驱动输出,当电压恢复到正常值时BLDC逻辑控制模块会恢复驱动输出

4、调速控制:VR为模拟量输入,输入范围0.5V—5V,VR电压经过一个带有低端门限值的跟随放大器,放大后送到PWM信号发生器和闭环控制模块,

V_D输出至闭环控制模块,V_D值为转速比例控制变量对应的转速范围1500RPM---6500RPM,

5、转速闭环:闭环控制模块(是类似与LM567的锁相环解码电路组成),闭环控制的控制信号来至两个方面,一路实际转速信号,另一个是由VR端产生的V_D信号,

V_D信号是模拟信号,而转速信号经解码后产生一个模拟信号,两个模拟信号进行运算后反馈给BLDC逻辑控制模块,由BLDC逻辑控制模块调节输出转速

6、防干转:是DECARBON11专门针对直流无刷变频水泵而设计的功能,因水泵的工作环境恶劣,机械部分通常都会用石墨轴承,虽然石墨轴承在水泵上的应用各方面都优于传统轴承,

但他有一个最大的缺点,就是不能干转,一但干转在短时间内就是磨损坏,大大缩短使用寿命,因此DECARBON11在设计的初期就充分考滤到这一点,

芯片内部有专门的电路来检测水泵是否处于干转状态,一但检测到水泵处于干转,系统将在30S内关闭输出,防止长时间干转而损坏石墨轴承

7、电流检测:电流检测模块为分别由三个部分组成

a、电流闭环控制:Is与内部0.1V的基准电压比较后产生一个恒流信号,当Is达到或是超过0.1V时,比较器输出一个低电平信息送给BLDC逻辑控制模块,

系统检测到后将进入限流恒流(限流恒流是指输出的电流达到或超过时系统将限止一个固定值)状态,防止负载继续增大而损坏驱动电桥电路

b、过流保护控制:Is与内部0.2V的基准电压比较后产生一个过流信号,系统一但检测到有过流信号,将立即关闭驱动输出,只有将VR降为0或是重新上电才会恢复

c、  电流采样OPA:OPA为电流反馈放大器,将Is的电流采广大后送至效率修正模块

8、效率修正:此模块将来至VOD的电压信号,Is的电流信号,BLDC逻辑控制的驱动信号这三路信号进过运算后,来调节功率驱动电路的导通角度,以达到最高的驱动效率

9、BLDC逻辑控制:BLDC逻辑控制是DECARBON11的核心,所有的信号最终都会送到此处进行处理,处理后再决定输出电路是否工作或是按什么状态工作,

BLDC内部就象一个大的交通枢纽,BLDC的基本功能按照电路各个功能模块送来的信号控制启动或关闭输出。

 

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