无刷直流马达的工作原理与使用

无刷直流马达的工作原理与使用（120°方波驱动）。

基本工作原理

通过控制马达基板上的6个可控功率MOSFET或功率IGBT（小功率马达此6个功率器件集成在POWER IC 内部）的导通和关断，来控制马达定子电枢旋转磁场的速度，也即可达到控制马达转子旋转速度的目的。6个功率MOSFET的循环导通频率越高，定子电枢的磁场旋转越快，转子的机械转速也就越快。

6个IBGT的导通关断控制分为6个步骤，依次按此6个步骤循环导通关断6个功率MOSTET。见下图。 

步骤1时，T1，T4导通，T2，T3，T5，T6关断。

步骤2时，T1，T6导通，T2，T3，T4，T5关断。

为保证定子电枢的磁场旋转速度和转子机械旋转速度同步，通过马达基板上的HALL IC检测转子位置，使马达工作在闭环控制状态下。

3.2  芝浦内至驱动式无刷直流马达控制接口：

目前我公司的内至驱动无刷直流马达共引出5根控制导线：Vm、Vcc、FG、Vsp、GND。

Vm:  DC马达Vm多为310Vdc。该电压用于马达U，V，W三相绕组，给三相绕组提供励磁电流。

最大额定电压：DC 500V。

允许运行电压范围：DC50~400 V。

推荐的Vm设计电路：

★按下图在Vm线与GND间放置放电电阻。

★按下图在Vm线上放置电感。

★按下图在Vm线上放置熔断器。

★按下图在Vm线上放置一个1000uF/450。

3.2.2  Vcc:  15 Vdc，该端口给马达内部信号处理IC提供工作电压。

最大额定电压：DC 18V

允许运行电压范围：DC13.5~16.5 V。

推荐电压：DC 15V。

推荐的Vcc 设计电路：

★按下图在马达Vcc线上加上两个电容，一个0.1u/50V的瓷片电容对高频噪音滤波，一个100U/25V的电解电容对低频噪音滤波。

3.2.3 FG:  反馈输出端口。

信号输出为集电极开路输出型。

注入电流：小于5mA（上拉电阻的设置应使流经三级管的电流小于5mA）。

如果使用长导线，PG线可能会受到电磁干扰，请尽可能减少导线长度。

（建议长度小于1米）

当PG线受到干扰，请采用阻容滤波。

3.2.4  Vsp:  速度控制端口。

该端口是马达的速度控制端口。

马达转速可通过一DC 0~5V电压来调节。如下图所示。

当Vsp电压大于等于5V时，Vsp电压将钳位于5V。

不能使Vsp电压高于6V。

当启动和停止时，应缓慢的调节Vsp速度控制电压。

在马达空载和负载时，应通过设置Vsp电压，使马达转速小于2000rpm。

当马达停止运行时，应使Vsp电压小于0.15V。

在马达运转时，应使马达固定，以保证安全。

当马达运行于最大转速时，请将Vsp调整在4.0V到4.5V之间。

推荐的Vsp设计电路：

★推荐按下图在马达Vsp线上加上一稳压二极管。该二极管可以马达的最高转速。稳压管的稳压值根据系统最高转速所对应的Vsp电压值而定。

3.2.5 GND:  马达内部电路的地线。是Vm,Vcc,Vsp和PG的公共地线。

3.3 芝浦无刷DC马达使用注意事项

电源上电顺序

请按以下顺序给马达施加电压。

首先Vcc=DC 15V 上电

其次Vm（DC50~400 V）上电

最后缓慢调整Vsp电压

注释：关于DC马达的上电顺序，任何疑问可联系芝蒲技术部。

马达保护功能

马达具有过流和过热保护功能

当马达堵转或过负荷运行，限流功能启动，马达电流。

当马达过热时，过热保护功能启动，马达停止运行以降低马达的发热。