無傳感器的直流無刷電機控制器ML4435及其應(yīng)用

摘要：ML4435脈寬調(diào)制式電動機控制器，為起動和控制△接或Y接繞組的直流無刷（LBDC）電機速度（無霍爾效應(yīng)傳感器）提供了所有必要的功能。從電機繞組傳感的反電勢電壓，經(jīng)鎖相環(huán)可確定恰當(dāng)?shù)膿Q向相位時序。

關(guān)鍵詞：三相直流無刷電機；無傳感器；反電勢取樣器

Sensorless BLDC Motor Controller ML4435 and Its Applications

LIU Sheng-li, LIU Ning-ning

Abstract:The ML4435 PWM motor controller provides all of the function necessary for starting and controlling the speed of delta or wye wound brushless DC motors without Hall Effect sensors.Back EMF voltage is sensed from motor windings to determin the proper commutation phas sequence using a phase locked loop(PLL).

Keywords:Three-phase BLDC motors;Sensorless;Back EMF sampler

ML4435是2001年3月最新推出的電機控制器專用IC，屬于無傳感器型、直流無刷（BLDC）電動機控制系統(tǒng)，它比ML4425/ML4426有新的改進和簡化，外部引腳從28個減少到了20個，同樣集成了所有必要的自動檢測和控制功能。圖1是ML4435的外形引腳圖，圖2是它的內(nèi)部功能方框。

圖1 ML4435外 形 引 腳 圖

圖2 電 機 控 制 器ML4435內(nèi) 部 功 能 方 框 圖 （ 原 圖 ， 未 做 標(biāo) 準(zhǔn) 化 處 理 ）

1 ML4435的主要特性及性能

ML4435的主要特性如下：

——專有的反電勢傳感換向技術(shù)，以實現(xiàn)無霍爾效應(yīng)傳感器的電機通信；

——PWM逐個脈沖式電流限制，可保護電機和MOSFET驅(qū)動器；

——可單臺工作；——軟起動功能可限制起動電流；

——脈寬調(diào)制PWM速度控制可提高效率，并盡量減小MOSFET尺寸；

——機載欠壓閉鎖和斷電檢測；

——電機的轉(zhuǎn)速輸出傳感換向。

ML4435為三相直流無刷電機無傳感器型速度控制提供了所有的電路?？刂乒δ馨ǎ浩饎与娐贰⒎措妱輷Q向控制、脈寬調(diào)制PWM速度控制、逐個脈沖式電流限制、電機的慣性跟蹤、欠壓保護。

電機的起動是通過電機換向來完成的，它在低頻下產(chǎn)生低速運動。低速運動用以產(chǎn)生一個反電勢信號。反電勢取樣電路自動跟蹤電機的位置，并由一個鎖相環(huán)（PLL）控制換向時間。換向控制電路還輸出一個速度反饋信號，用于速度控制環(huán)。速度控制環(huán)由誤差放大器和PWM比較器組成，它產(chǎn)生一個PWM占空比作速度調(diào)節(jié)控制。

電機的電流受限于逐個脈沖式PWM關(guān)閉比較器，它由外部電流傳感電阻器兩端的電壓來關(guān)閉。換向控制、PWM速度控制和電流限制綜合產(chǎn)生輸出驅(qū)動器信號。六路輸出驅(qū)動器用于提供柵極信號給外部三相橋功率級，以適應(yīng)LBDC直流無刷電機的電壓和電流的要求。

附加的功能包括：電機的慣性跟蹤功能與欠壓閉鎖輸出電路，一旦加到ML4435的電壓VCC過低時，可關(guān)閉輸出驅(qū)動器。ML4435的各引腳功能見表1，主要電氣參數(shù)見表2。

表2 ML4435的主要電氣參數(shù)

〔除另有說明外，Ta為工作溫度范圍，VCC=（1±10％）12V，RT=50kΩ〕

表1 ML4435引腳功能

2 ML4435功 能 詳 解

2. 1 ML4435的 外 部 元 件 選 擇

外 部 元 件 的 選 擇 需 要 根 據(jù) 電 動 機 的 電 氣 參 數(shù) 和 機 械 參 數(shù) 進 行 計 算 ， 下 面 列 出 計 算 所 需 的 電 機 參 數(shù) ：

— —最 大 直 流 電 機 電 源 電 壓VMOTOR（V） ；

— —最 大 工 作 電 流Imax（A） ；