‌DRV10983 三相无传感器BLDC电机驱动器技术文档总结

DRV10983器件是一款集成功率MOSFET的三相无传感器电机驱动器，可提供高达2 A的连续驱动电流。该器件专为成本敏感、低噪声、低外部元件数量的应用而设计。

DRV10983 器件使用专有的无传感器控制方案来提供连续的正弦驱动，从而显着降低通常由于换向而产生的纯音声学。该设备的接口设计简单灵活。电机可直接通过PWM、模拟或I控制^2^C 输入。电机速度反馈可通过 FG 引脚或 I 获得^2^C.
*附件：drv10983.pdf

DRV10983 器件具有集成降压稳压器，可有效地将电源电压降压至 5 V 或 3.3 V，为内部和外部电路供电。该器件提供睡眠模式或待机模式版本，以便在电机不运行时节省电量。待机模式 （3mA） 版本使稳压器保持运行状态，睡眠模式 （180μA） 版本将其关闭。在稳压器为外部微控制器供电的应用中使用待机模式版本。

TI 提供了DRV10983调优指南，用于快速设置和调校器件以获得最佳性能。

安我^2^C 接口允许用户在寄存器中重新编程特定电机参数，并对 EEPROM 进行编程，以帮助优化给定应用的性能。DRV10983器件采用热效率高的HTSSOP24引脚封装，带有裸露的导热垫。工作温度额定范围为 –40°C 至 125°C。

特性

• 输入电压范围：8 至 28 V
• 总驱动器 H + L r DS（开） ：250 mΩ
• 驱动电流：2A 连续绕组电流（3A 峰值）
• 无传感器专有反电动势 （BEMF） 控制方案
• 连续正弦 180° 换向
• 无需外部检测电阻
• 为了提高灵活性，用户可以使用外部检测电阻器来监控输送到电机的功率
• 灵活的用户界面选项：
  • 我^2^C 接口：用于命令和反馈的访问寄存器
  • 专用 SPEED 引脚：接受模拟或 PWM 输入
  • 专用 FG 引脚：提供 TACH 反馈
  • 可通过EEPROM定制旋转曲线
  • 带 DIR 引脚的正反向控制
• 集成降压稳压器，可有效为内部和外部电路提供电压（5 V 或 3.3 V）
• 电源电流 3 mA，带待机版本 （DRV10983）
• 电源电流 180 μA，带睡眠版本 （DRV10983Z）
• 过流保护
• 锁检测
• 电压浪涌保护
• UVLO 防护
• 热关断保护
• 热增强型 24 引脚 HTSSOP

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌驱动架构‌：集成三相全桥驱动，支持8-28V宽电压输入，内置功率MOSFET（总导通电阻250mΩ），连续绕组电流2A（峰值3A）。
• ‌控制方案‌：
  • 专利无传感器反电动势（BEMF）控制技术，支持180°连续正弦换向。
  • 无需外部电流检测电阻，可通过I2C接口或专用SPEED/DIR引脚灵活控制。
• ‌集成电源管理‌：
  • 内置降压稳压器（输出5V/3.3V），为内部电路及外部MCU供电。
  • 低功耗模式：待机版（DRV10983）静态电流3mA，睡眠版（DRV10983Z）仅180μA。
• ‌保护机制‌：
  • 过流保护（OCP）、堵转检测、电压浪涌保护、欠压锁定（UVLO）、热关断（TSD）。

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‌2. 关键功能‌

• ‌电机控制接口‌：
  • ‌I2C模式‌：读写寄存器配置电机参数，支持EEPROM存储。
  • ‌硬件模式‌：SPEED引脚支持PWM/模拟输入调速，DIR引脚控制转向，FG引脚输出转速反馈。
• ‌启动优化‌：
  • 支持初始位置检测（IPD）和对齐启动（Align & Go），适应电机静止/正反转状态。
  • 可配置加速曲线（StAccel/StAccel2）和开环到闭环切换阈值（Op2ClsThr）。
• ‌闭环控制‌：
  • 支持半周期/全周期换向调整，可编程超前角（tadv）优化效率。
  • 电流限制（SWiLimitThr）和速度缓冲（ClsLpAccel）减少转矩突变。

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‌3. 典型应用‌

• ‌适用场景‌：家电风扇、HVAC系统、低噪声低成本BLDC驱动。
• ‌优势‌：
  • 正弦驱动降低纯音噪声，简化PCB设计（仅需47μH电感和10μF电容）。
  • 小封装（HTSSOP-24 7.8×6.4mm），工作温度-40°C至125°C。

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‌4. 设计要点‌

• ‌布局建议‌：
  • VCC引脚就近放置10μF陶瓷电容，SW引脚配置47μH电感（Buck模式）或39Ω电阻（线性模式）。
  • 散热焊盘需接地并通过过孔散热。
• ‌关键参数配置‌：
  • 电机相电阻（Rm[6:0]）和BEMF常数（Kt[6:0]）需通过寄存器精确设置。
  • 死区时间（Deadtime[3:0]）推荐≥440ns（24V系统）。

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‌5. 保护与诊断‌

• ‌故障处理‌：
  • 堵转时自动进入高阻态，延迟tLOCK_OFF后重试。
  • 通过Status和FaultCode寄存器识别过流、过热等异常。
• ‌调试支持‌：
  • 实时读取电机速度（MotorSpeed）、电源电压（SupplyVoltage）、实际电流（MotorCurrent）。

‌总结‌：DRV10983是一款针对中低压BLDC电机优化的高集成度驱动器，兼具低噪声、高可靠性和灵活配置能力，适用于需精密控制的静音型电机系统。