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概述
CK3362N/S是一款工业级有感三相,其外围电路简单,低成本,应用方便;配合不同的MOSFET和电源电路,可以适配各种电压及各种功率的电机;芯片集成过流保护,堵转保护,限流驱动等多种保护控制机制。CK3362S在CK3362N基础上增加刹车且能量回馈功能。
特性
Ø 工作电压范围:3.8V~5.5V
Ø 适用于有霍尔电机
Ø 马达升降速速度调节
Ø 转速信号输出
Ø 过载保护
Ø 限流驱动
Ø 堵载保护
Ø 工作温度范围:-40~85度
Ø 正反转转向控制
Ø 转向软换向控制
Ø 缓启动功能
Ø 转速调节(0.02VDD~VDD线性调节)
Ø SOP16无铅封装
应用
手电钻、电批、角磨机、雕刻机、无刷无叶风扇、电动车、滑板车、平衡车、空调风机、车船航模、电动玩具等等。
封装及管脚分配
图1 :封装及管脚分配
引脚功能说明
引脚排序 | 符号 | 功能 | 说明 |
1 | VDD | 电源正 | 3.8V-5.5V |
2 | VSS | 电源负 | 0V |
3 | AT | MA上臂驱动输出信号 | 驱动MA上臂MOS管(1) |
4 | AB | MA下臂驱动输出信号 | 驱动MA下臂MOS管(1) |
5 | HC | 位置检测输入信号C | C相霍尔/反电动势检测 |
6 | BT | MB上臂驱动输出信号 | 驱动MB上臂MOS管(1) |
7 | BB | MB下臂驱动输出信号 | 驱动MB下臂MOS管(1) |
8 | Z/F | 正反转控制输入信号 | 接VSS或接VDD |
9 | IS | 电流反馈输入 | 0.1V恒流, 0.2V过载保护 |
10 | CT | MC上臂驱动输出信号 | 驱动MC上臂MOS管(1) |
11 | CB | MC下臂驱动输出信号 | 驱动MC下臂MOS管(1) |
12 | SPD | 调速灵敏度调节 | 外接下拉电阻 |
13 | VR | 转速控制 | 输入0V-VDD |
14 | FG | 转速信号输出 | 电机运转时输出方波信号 |
15 | HB | 位置检测输入信号B | B相霍尔/反电动势检测 |
16 | HA | 位置检测输入信号A | A相霍尔/反电动势检测 |
表1:引脚功能说明
注解:6个MOS管驱动信号引脚都为正极性输出
电路示意图
图2:电路示意图
应用功能描述
(1)刹车及能量回馈:此功能是CK3362S 具有的功能,CK3362N无此功能。CK3362S当调速脚(VR)低于0.15V时,调速关闭,此状态下CK3362S监控电机的转动状态,若电机转速达到一定值,则CK3362S启动刹车功能并且把电量回馈到供电母线端。
针对电池供电且频繁启动/关闭的BLDC产品,此功能非常实用。调速关闭时,若电机还在运转,电机相当于发电机,CK3362S可把此电量反馈回电池端给电池充电。极大的提高电池的续航能力。比如电动车,电池供电的电动扳手,电批等。
(2)缓启动调速灵敏度设置:CK3362N/S的第12引脚SPD为调速灵敏度设置脚(内接上拉电阻33KR左右到VDD)。应用中通过下拉电阻接到地,改变下拉阻值来改变SPD脚上的电压 电压越小反应越灵敏(缓启动/升降速时间越短);SPD电压为0V时,无缓调速,VR控制信号经CK3362N/S直接转换为MOS管的PWM驱动信号。SPD引脚电压在0.1V-5V范围内线性调整。
SPD引脚电压0.1V时,电机零启动到最大转速的提速时间为180MS
SPD引脚电压5V时,电机零启动到最大转速的提速时间为11.5S
(3)软换向 Z/F:CK3362N/S的第8引脚 Z/F 为转向控制脚,可直接接 VDD和地(内部有上拉电阻33KΩ左右), CK3362N/S具有软换向功能, 此功能在很多应用中起到了的保护了功率管和电机作用,提高了运行的可靠性和使用寿命,具体操作体现为,当电机正在向一个方向转动时 Z/F 电平发生变化,驱动首先停止输出,让电机自由停止后,再向另一个方向运转。
(4)转速调节:CK3362N/S的第13脚VR 支持模拟电压调速,输入0V电压,关闭电机进入待机状态。VR 输入0.15V电压电机启动。调高此电压即调高转速,最高转速对应电压为芯片VDD电压;实际运用中一般接电位器调速。若需要PWM调速,可由PWM信号接RC滤波后接入VR引脚,RC阻容值根基PWM频率来定,PWM频率10KHz-30KHz,阻容值可用1KR和1UF。
(5)过载保护设定: 当 IS 脚电压达到 0.1V 时,过载监控启动, 并进入恒流状态,保持驱动电流的恒定,此时驱动电流不再随着 VR 端的电压升高而升高,也不会随着负载的增大而增大,在此状态IC会继续为电机提供持续恒定的驱动功率,保持电机的正常运行,如果 IS 脚电压达到或超过 0.2V 系统将在2毫秒时间内停止输出,进入关机保护状态。
RIS 选值 RIS = 0.1/I
式中的 I 为恒流电流设定值,单位为“ A”
RIS 为限流电阻,单位为 “欧姆”
(6)堵转保护: 电机在运行过程中一定时间内检测不到位置信号,很大可能是电机堵转,则关闭电机,重新启动。电机反复启动几次若还不能正常运转的情况下会自动保护停止输出。将 VR 端电压降到 0V 解除保护,再次调高 VR 端电压可重新启动电机。
(7)转速信号: CK3362N/S第14脚FG在正常运转时输出方波转速信号,其工作方式是每进行一次换向翻转一次电平输出;根据电机的磁极对数可以换算出电机转速。
具体计公式算为:n=60f/3P
n - 电机转速 f - FG信号频率 P - 电机转子极对数
典型运用电路图
CK3362N/S 24V30W电机驱动方案原理图
极限参数
电源电压 | VSS-0.3V~VSS+6.0 |
工作环境温度 | -40OC~85OC |
端口输入电压 | VSS-0.3V~VDD+0.3V |
储存环境温度 | -50OC~125OC |
直流特性
符号 | 参数 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
VDD | 工作电压 | T=25OC | 3.8V | 5.5 | V | |
IDD | 工作电流 | VDD=5V | 1.5 | mA | ||
VIL | 输入低电平 | 0.3VDD | ||||
VIH | 输入高电平 | 0.7VDD | ||||
IPH | 位置检测输入口上拉电阻 | 50 | 56 | 70 | KΩ | |
IOL | 输出灌电流 | Vout=VSS+0.6 | 15 | mA | ||
IOH | 输出拉电流 | Vout=VDD-0.6 | 10 | mA | ||
FPWM | PWM输出频率 | VDD=5V | 32 | KHZ | ||
DIT | 缓启动时间 | 静止到最大转速 | 2.5 | S | ||
PIT | 换相时间间隔 | 50 | 20000 | us |
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