MPQ6634 “零代碼”無刷電機驅動>>深圳市永阜康電子有限公司

3.1 無刷電機控制

MPQ6634芯片功能框圖(tú)如圖(tú)2所示。

圖(tú)2 MPQ6634芯片功能框圖(tú)

3.1.1 驅(qū)動(dòng)方式

· 無感FOC驅動

無感FOC驅動的信号波形如圖3所示。

圖3 無感FOC驅(qū)動(dòng)波形

3.1.2 速度控制

SPD引腳可通過施加脈寬調制（PWM）信号或直流電壓，在開環或閉環模式下控制電機轉速。其輸入頻率範圍爲50 Hz至20 kHz，或允許輸入0 V至3.3 V的直流電壓。

· PWM_DC = 1

電(diàn)機(jī)轉速由 SPD 引腳上的直流電(diàn)壓控制。

· PWM_DC = 0

電(diàn)機(jī)轉速由輸入 PWM 信号的占空比控制。

3.1.3 方向控制

運行方向由DIR 引腳的輸入極性和内部DIR位共同決定。默認情況下，當(dāng)DIR輸入爲低電(diàn)平時，電(diàn)機正向旋轉（順序：OUTA → OUTB → OUTC → OUTA…）；當(dāng)DIR輸入爲高電(diàn)平時，電(diàn)機反向旋轉（順序：OUTA → OUTC → OUTB → OUTA…）。

芯片内有一個寄存器位可反轉DIR輸入的極性。若該位被置位，當(dāng)DIR輸入爲低電(diàn)平時，電(diàn)機反向旋轉；當(dāng) DIR 輸入爲高電(diàn)平時，電(diàn)機按正向旋轉。

如果在運行過程中改變(biàn)旋轉方向，驅動器會先将輸出占空比降低以減速，随後再按新的指令方向驅動電(diàn)機旋轉。

3.1.4 轉子對(duì)齊(qí)

對(duì)齊階段控制器輸出一個可配置的電(diàn)壓矢量，持續一段可設定的時間，将轉子定位到指定位置。U_START[3:0]配置對(duì)齊電(diàn)壓，ALIGN_TIME[1:0]配置對(duì)齊時間。

3.1.5 開(kāi)環(huán)加速

轉子對齊完成後，電機以開環方式啓動，通過逐步增大驅動電壓矢量的幅值和頻率來加速。啓動階段的最小輸出占空比、加速斜率、電氣頻率的加速目标值，以及開環到閉環的切換阈值，均可通過寄存器針對不同電機類型進行配置。

3.1.6 速度曲線(xiàn)

可通過寄存器同時設置輸入占空比與輸出占空比/轉速的對應關系，寄存器位SPD_MAX[11:0]支持6種配置，用於(yú)設定閉(bì)環速度控制下的最大轉速。

SPD_MAX[7:0]位用於(yú)設定開環速度控制下，當(dāng)輸入占空比爲 100% 時的輸出占空比。

S0[7:0]位用於(yú)設(shè)定輸入占空比等於(yú)D0（由 D0[7:0]位設(shè)定）時的速度/輸出占空比。

S1[7:0]、S2[7:0]、S3[7:0]和S4[7:0] 位分别對(duì)應輸入占空比爲D1[7:0]、D2[7:0]、D3[7:0]和D4[7:0] 時(shí)的速度/輸出占空比，如圖4所示。

圖(tú)4 速度曲線(xiàn)

3.2 故障保護

3.2.1 短路保護(hù)

MPQ6634内置過載和短路保護（SCP）功能，通過監測(cè)每個MOSFET的電流實現。當MOSFET的電流達到過流保護（SCP）阈值（典型值3A）時，經過一段消隐時間後，所有MOSFET會立即關斷，並(bìng)在鎖定重試時間結束後恢複運行。

3.2.2 過(guò)溫保護(hù)

在正常開關(guān)過程中，流過MOSFET的電(diàn)流在消隐時間後超過由OC_THR位設定的阈值，輸出占空比将降低，以限制輸出電(diàn)流。過流保護（OCP）阈值可設爲1 A或2 A。通過(guò)OCP_EN位可禁用OCP功能。

3.2.3 過溫關斷

MPQ6634集成瞭溫度監控功能。當芯片結溫超過175°C時，所有MOSFET立即關斷；待芯片溫度降至阈值以下後，器件自動恢複運行。

3.2.4 欠壓(yā)鎖(suǒ)定

當(dāng)VCC引腳（Vcc）上的電壓降至欠壓鎖定阈值電壓以下時，設備(bèi)中的所有電路将被禁用，内部邏輯将被重置。當(dāng)VCC電壓上升超過UVLO阈值時，操作将恢複。

3.2.5 過(guò)壓保護(hù)

MPQ6634提供兩個過壓保護（OVP）阈值，以适應不同應用場(chǎng)景。通過UIN_SEL位可選擇所需的OVP阈值。當(dāng)VCC超過其過壓阈值（典型值爲19 V或33 V）時，芯片會立即關斷所有MOSFET；待VCC降至過壓阈值以下後，芯片自動恢複正常運行。

通過(guò) OVP_EN 位可禁用過(guò)壓保護(hù)功能。

3.2.6 堵轉(zhuǎn)保護(hù)

芯片内置轉子堵轉保護功能。一旦該保護被觸(chù)發，芯片會立即關斷所有MOSFET。默認情況下，經過5.5秒的鎖定重試時間後，器件自動(dòng)恢複正常運行。通過RETRY位可将保護行爲配置爲“鎖死停機（latch-off）”或“重試恢複（retry）”兩種模式。

3.2.7 缺相保護(hù)

MPQ6634實時監測(cè)每一相的電壓與電流。一旦觸發缺相保護（PLOS），芯片立即停止開關動作並(bìng)鎖死停機。通過PL_EN位可禁用缺相保護功能。

3.3 典型應用

MPQ6634的典型的外圍電(diàn)路設計(jì)如圖5所示。

圖5 外圍電(diàn)路參(cān)考

結語