無刷直流電機驅(qū)動芯片的特點及功能描述
2022/9/24 22:13:24 點擊：
GC4931描述
GC4931 為一款三相無刷電機的預(yù)驅(qū)動芯片，最高工作電壓可達(dá) 35V，能適用驅(qū)動寬范圍的 N 溝功率 MOSFET。芯片具有堵轉(zhuǎn)保護，過溫保護，以及同步整流等功能。內(nèi)部同步整流可以使得芯片處于衰減期時通過打開合適的功率管從而降低功耗。
GC4931 提供使能,方向,剎車輸入腳，用于控制電流，邏輯輸入腳 FG1 和 FG2 可用于測量電機轉(zhuǎn)動情況.芯片工作溫度范圍-40°C?105°C，采用 28 腳 QFN 封裝。
外置MOS工作電流可以做到10A以上，適合運用于需要大電流的電機驅(qū)動場合。
特點
驅(qū)動 3 組共 6 個 N 型功率管
同步整流，停機模式，低功耗
低壓保護和過溫保護
HALL 原件輸入
PWM 控制電流，正、反轉(zhuǎn)工作模式，可切換
死區(qū)時間保護
FG 輸出
5V 穩(wěn)壓輸出
鎖機檢測保護
替代方案
GC4931替代A4931 封裝P=P
封裝外形、引腳圖及內(nèi)部框圖
功能描述
驅(qū)動模塊
芯片采用一種直接的 PWM 驅(qū)動方式減小功耗，PWM 通過調(diào)整輸出模塊上臂管的關(guān)斷來實現(xiàn)調(diào)節(jié)功能，電機的驅(qū)動強度由其占空比決定。
在正常的 PWM 關(guān)斷之時，同步整流開始發(fā)揮作用，下臂管導(dǎo)通，相比 LDMOS 寄生的二極管續(xù)流大大減小了熱量的產(chǎn)生。
過流保護
過流保護電路用于限制輸出電流的最大峰值，由 VREF 與 SENSE 腳的 Rsense 電阻決定(VREF=0.2，Rsense 為電流檢測電阻)，公式為 Ilimit=0.2/Rsense。電路通過減小輸出導(dǎo)通占空比來限制輸出電流。
過流保護電路在檢測 PWM 工作中在二極管中流過的反向電流時擁有一個 1.2u 左右的操作延時，從而防止限流電路工作異常。如果電機繞組的內(nèi)阻或電感太小，在啟動時（電機中沒有反向電動勢的產(chǎn)生），電流將會快速變化。這個工作延時可能會導(dǎo)致限流在大于設(shè)定值時才發(fā)生。因此在設(shè)定限流值時，有必要考慮延時引起的增加。
注意在限流電路中 PWM 頻率，是由內(nèi)置的振蕩器決定，大概 50kHZ。
速度控制方法
脈沖從 ENABLE 管腳輸入，可以通過調(diào)節(jié) PWM 波的占空比來調(diào)節(jié)電機速度。ENABLE 為 0 時為 ON 態(tài)，ENABLE 為 1 時為 OFF 態(tài)。如果有必要使用反向邏輯，可以加入一額外的 NPN 管。當(dāng) ENABLE 持續(xù)高電平，芯片會判定占空比為 0，會導(dǎo)致 CLD 電路計數(shù)重置并且 HB 腳的輸出為 0。
CLD 保護電路
GC4931 包含有一個抑制保護電路，當(dāng)電機正常運轉(zhuǎn)但 HALL 信號長時間不變化時電路開始工作。當(dāng) CLD 電路工作時所有輸出上臂管全部關(guān)斷。
低壓保護
GC4931 通過結(jié)合一比較器使用帶隙電壓作基準(zhǔn)進(jìn)行比較，電路檢測 5.6V 的 HBIAS 電壓，當(dāng)BRAKEZ 為低且 HBIAS 電壓低于 4.15V 時，所有輸出晶體管將被關(guān)斷。
為使 HBIAS 電壓在 4.15V 附近不出現(xiàn)振蕩，設(shè)置有 0.3V 的遲滯。因此，當(dāng) HBIAS 電壓恢復(fù)到 3.2V時，低壓保護電路才會關(guān)閉，所有輸出管恢復(fù)工作。
過溫保護
當(dāng)芯片結(jié)溫超過 154°C 時，過溫保護電路被激活，關(guān)斷所有輸出管。當(dāng)溫度恢復(fù)到遲滯溫度 40°C時，所有輸出管恢復(fù)工作。
但是，由于過溫保護僅僅在芯片結(jié)溫超過設(shè)定值才會被激活，它并不能保證產(chǎn)品伴隨這個電路就能免受破壞。
GC4931 為一款三相無刷電機的預(yù)驅(qū)動芯片，最高工作電壓可達(dá) 35V，能適用驅(qū)動寬范圍的 N 溝功率 MOSFET。芯片具有堵轉(zhuǎn)保護，過溫保護，以及同步整流等功能。內(nèi)部同步整流可以使得芯片處于衰減期時通過打開合適的功率管從而降低功耗。
GC4931 提供使能,方向,剎車輸入腳，用于控制電流，邏輯輸入腳 FG1 和 FG2 可用于測量電機轉(zhuǎn)動情況.芯片工作溫度范圍-40°C?105°C，采用 28 腳 QFN 封裝。
外置MOS工作電流可以做到10A以上，適合運用于需要大電流的電機驅(qū)動場合。
特點
驅(qū)動 3 組共 6 個 N 型功率管
同步整流，停機模式，低功耗
低壓保護和過溫保護
HALL 原件輸入
PWM 控制電流，正、反轉(zhuǎn)工作模式，可切換
死區(qū)時間保護
FG 輸出
5V 穩(wěn)壓輸出
鎖機檢測保護
替代方案
GC4931替代A4931 封裝P=P
封裝外形、引腳圖及內(nèi)部框圖
功能描述
驅(qū)動模塊
芯片采用一種直接的 PWM 驅(qū)動方式減小功耗，PWM 通過調(diào)整輸出模塊上臂管的關(guān)斷來實現(xiàn)調(diào)節(jié)功能，電機的驅(qū)動強度由其占空比決定。
在正常的 PWM 關(guān)斷之時，同步整流開始發(fā)揮作用，下臂管導(dǎo)通，相比 LDMOS 寄生的二極管續(xù)流大大減小了熱量的產(chǎn)生。
過流保護
過流保護電路用于限制輸出電流的最大峰值，由 VREF 與 SENSE 腳的 Rsense 電阻決定(VREF=0.2，Rsense 為電流檢測電阻)，公式為 Ilimit=0.2/Rsense。電路通過減小輸出導(dǎo)通占空比來限制輸出電流。
過流保護電路在檢測 PWM 工作中在二極管中流過的反向電流時擁有一個 1.2u 左右的操作延時，從而防止限流電路工作異常。如果電機繞組的內(nèi)阻或電感太小，在啟動時（電機中沒有反向電動勢的產(chǎn)生），電流將會快速變化。這個工作延時可能會導(dǎo)致限流在大于設(shè)定值時才發(fā)生。因此在設(shè)定限流值時，有必要考慮延時引起的增加。
注意在限流電路中 PWM 頻率，是由內(nèi)置的振蕩器決定，大概 50kHZ。
速度控制方法
脈沖從 ENABLE 管腳輸入，可以通過調(diào)節(jié) PWM 波的占空比來調(diào)節(jié)電機速度。ENABLE 為 0 時為 ON 態(tài)，ENABLE 為 1 時為 OFF 態(tài)。如果有必要使用反向邏輯，可以加入一額外的 NPN 管。當(dāng) ENABLE 持續(xù)高電平，芯片會判定占空比為 0，會導(dǎo)致 CLD 電路計數(shù)重置并且 HB 腳的輸出為 0。
CLD 保護電路
GC4931 包含有一個抑制保護電路，當(dāng)電機正常運轉(zhuǎn)但 HALL 信號長時間不變化時電路開始工作。當(dāng) CLD 電路工作時所有輸出上臂管全部關(guān)斷。
低壓保護
GC4931 通過結(jié)合一比較器使用帶隙電壓作基準(zhǔn)進(jìn)行比較，電路檢測 5.6V 的 HBIAS 電壓，當(dāng)BRAKEZ 為低且 HBIAS 電壓低于 4.15V 時，所有輸出晶體管將被關(guān)斷。
為使 HBIAS 電壓在 4.15V 附近不出現(xiàn)振蕩，設(shè)置有 0.3V 的遲滯。因此，當(dāng) HBIAS 電壓恢復(fù)到 3.2V時，低壓保護電路才會關(guān)閉，所有輸出管恢復(fù)工作。
過溫保護
當(dāng)芯片結(jié)溫超過 154°C 時，過溫保護電路被激活，關(guān)斷所有輸出管。當(dāng)溫度恢復(fù)到遲滯溫度 40°C時，所有輸出管恢復(fù)工作。
但是，由于過溫保護僅僅在芯片結(jié)溫超過設(shè)定值才會被激活，它并不能保證產(chǎn)品伴隨這個電路就能免受破壞。
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