方案特點(diǎn)

> 集成 12Bits 高速 ADC，  多路高性能模擬運(yùn)放和可編程 PGA，  精簡外圍電路。

> 無感 FOC、  單電阻控制方式

>  自收斂直接閉環(huán)啟動(dòng)算法，  適應(yīng)不同負(fù)載啟動(dòng)，  100%啟動(dòng)成功。

> 順風(fēng)啟動(dòng)效果優(yōu)良，  啟動(dòng)快速平穩(wěn)，  無失步，  運(yùn)行平穩(wěn)噪音低。

> 恒功率控制，  線性堵風(fēng)口識別并保護(hù)。

> 轉(zhuǎn)速控制可高達(dá) 100000+RPM

> 標(biāo)準(zhǔn)三線接口：  Vsp  （或 PWM）  、  VCC、  GND

> 具備優(yōu)異的 CE、  ESD 性能，  EFT>4200V 。

輸入母線電壓檢測：

輸入電壓由 R28 和 R29 電阻分壓，經(jīng) C18 濾波輸入單片機(jī)進(jìn)行采樣來完成母線電壓檢測功能。     

MCU 與預(yù)驅(qū)動(dòng)  

CMS32M5533 是 ARM-Cortex M0 內(nèi)核，  同時(shí)內(nèi)置 90V 三相半橋驅(qū)動(dòng)模塊芯片。MCU負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的信號采集，  數(shù)據(jù)處理，  驅(qū)動(dòng)輸出，  邏輯功能控制。     

反電動(dòng)勢采樣   

本方案兼容方波BLDC和FOC單電阻控制，  無刷無感直流電機(jī)通過反電動(dòng)勢來判斷轉(zhuǎn)子位置，  使用MCU的內(nèi)置比較器來偵測過零點(diǎn)之前,必須先對相電壓做分壓,再經(jīng)過低通濾波以獲得低于5V的直流電壓。  而判斷過零點(diǎn)的閾值，  則設(shè)置為該直流電壓幅值的1/2。  隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)載的不同，  該直流電壓的幅值是會(huì)改變的。因此，過零點(diǎn)的閾值也隨之在調(diào)整，這可由MCU實(shí)時(shí)采樣并計(jì)算而得。     

調(diào)速控制    

MCU接受到VSPM調(diào)速信號，  控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。     

溫度保護(hù)      

溫度保護(hù)：  RT1為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，  R27與RT1構(gòu)成分壓電路，  Layout時(shí)RT1靠近功 率MOSFET放置。通過檢測功率MOSFET溫度變化引起的R27與RT1構(gòu)成的分壓電路輸出的電 壓變化來完成過溫保護(hù)信號采樣。     

功率回路      

6顆功率MOSFET按CMS32M5533給出的信號輪流導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，  根據(jù)不同的MOSFET選擇合適的Rg電阻。并考慮在極限工況下的耐電壓耐電流參數(shù)，且留有一定的余量。     

電流采樣    

采用 0.005R 采樣電阻取得母線電流對應(yīng)的電壓信號，通過單片機(jī)內(nèi)置運(yùn)算放大器放大 （放大倍數(shù)為 10 倍）。為了能得到準(zhǔn)確的電流信息，增加偏置電路。偏置電壓由 R21、R22、R19 分壓后通過 CMS32M5533 內(nèi)部運(yùn)算放大器產(chǎn)生。     

PCB Layout 注意事項(xiàng)  

布局注意事項(xiàng)

整體布局遵循功率回路與小信號控制回路分開布局原則，功率部份在滿足銅箔載流量與溫度敏感器件距離的前提下，按最小環(huán)路面積布局。     芯片的放置方向優(yōu)先考慮驅(qū)動(dòng)出線，電流采樣以及反電動(dòng)勢采樣等關(guān)鍵信號。     單元電路地回路按輸出回輸入原則走線      Rsense 電阻盡量靠近輸入 Bulk Capacitor 布局     濾波電容抵近端口放置      電阻分壓采樣下偏阻容盡量抵近檢測端口放置  （特別是反電動(dòng)勢采樣與電流采樣相關(guān)）     驅(qū)動(dòng) Rg 電阻抵近 MOSFET 放置      NTC 溫度傳感器貼近熱源放置     

關(guān)鍵信號走線 

運(yùn)放電流采樣按差分走線，從 Rsense 焊盤中間出線，走線遠(yuǎn)離干擾源。     運(yùn)放基準(zhǔn)地應(yīng)與 MCU 為同一參考地，反電動(dòng)勢采樣地與 MCU 為同一參考地。     敏感弱電信號線與強(qiáng)電或高頻信號線保持一定距離，例如： U， V，  W，相線禁止從芯片底部走線。     輔助電源從輸入 Bulk Capacitor 出線。