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摘要: BD622X系列电路是日本罗姆(Rohm)微电子公司最新推出的Intelli-gentPWMTMDC有刷马达驱动IC,它们是一种高效PWMH桥驱动器。BD622×系列电路共有六种型号:BD6220、BD6221、BD6222、BD6225、BD6226、BD6227,其中BD6226/1/2为单通道驱动器,BD6225/6/7为双通道驱动器。BD622X系列有刷马达驱动器具有优良的动态性能和完善的
BD622X系列电路是日本罗姆(Rohm)微电子公司最新推出的Intelli-gentPWMTMDC有刷马达驱动IC,它们是一种高效PWMH桥驱动器。BD622×系列电路共有六种型号:BD6220、BD6221、BD6222、BD6225、BD6226、BD6227,其中BD6226/1/2为单通道驱动器,BD6225/6/7为双通道驱动器。BD622X系列有刷马达驱动器具有优良的动态性能和完善的保护功能,被广泛应用于DVD刻录机、数码相机、摄像机等有电机应用的电子设备中。下面以BD6222为例,对D622X系列有刷马达驱动器的特点及工作原理进行详细介绍。
1、内部结构及特点
BD6222主要性能特点如下:速度设定电压-PWM(脉宽调制)自动转换,PWM频率在20kHz~100kHz范围内可调:低待机功耗,在马达停机的输入条件下实现零消耗电流;内置直通电流的防止电路,待机时启用误动防止电路;导通输出电阻低(RON典型值为1.5Ω);从控制端也可以进行PWM输入;工作电压范围宽(6——15V,极限为18V):VREF输入电压、变化范围为3——15V;最大驱动电流达2。OA:内置输出保护电路(防止过电流、过电压、过热、低电压误动作);工作温度范围宽(-40℃~85℃)。
BD6222采用25管脚HSOP封装,其引脚排列如上图所示。芯片内部集成了PWM控制器、逻辑控制电路、超温保护电路、过流和过压保护电路、欠压锁定电路、MOSFET驱动器、功率MOSFET等,下图给出BD6222的内部电路结构框图及典型应用电路,其各引脚功能如下:1,2脚(OUT1)为马达驱动端1;6脚(GND)控制部分接地端;7,8脚(GND)为功率部分接地端;12,13脚(OUT2)为马达驱动端2;17脚(VREF)输入速度设定电压端(占空比调整):19脚(RIN)为反转信号输入端;20脚(FIN)为正转信号输入端;21脚为(VCC)为控制部分电源电压输入端:22,23脚驱动部分电源电压输入端;FIN脚为散热管脚,直接接地,需进行大面积覆铜处理,增加PCB铜皮的散热能力。
2、应用电路及工作原理
上图所示给出了BD6222引脚排列及典型应用电路。
2.1、马达工作状态的控制
BD6222内部逻辑控制电路中设置了马达的4种工作状态:正转、反转、刹车、待机,这4种工作状态可以通过设置6脚(VRFE)、4脚(FIN)、5脚(RIN)的逻辑状态来调节,上表给出了各个模式下的设置及其马达的工作状态,下图给出了各种模式下输出MOSFET和马达的工作状态。
(1)待机模式(Stand-bymode)待机模式是通过设置VREF脚上的电平来实现,同时应将FIN脚和RIN脚设置为低电平。在待机模式下,芯片内部电路都关闭(包括输出MOSFET)。当马达从运转模式转向待机模式时,系统会自动进入空转状态(由于有二极管的存在)。而其它模式转向待机模式时(刹车模式除外),在所有电路关闭之前,内部控制逻辑将最少保持50us的高电平状态。
(2)正转模式(Forwardmode)
当OUT1为高电平、OUT2为低电平时,马达处于正向旋转状态称为正转模式,此时应将FIN脚设置为高电平,RIN脚设置为低电平,VREF脚连接Vcc。在正转模式下,电流方向如下:Vcc——OUT2脚的上端MOS管一马达M——OUTl脚的下端MOS管一地。
(3)反转模式(Reversemode)
当OUT1为低电平、OUT2为高电平时,马达处于反向旋转状态称为反转模式,此时应将FIN脚设置为低电平,RIN脚设置为高电平,VREF脚连接Vcc。在反转模式下,电流方向如下:Vcc一OUT1脚的上端MOS管一马达M一OUT2脚的占空比(Duty)之间关系图下端MOS管一地。
(4)刹车模式(Brakemode)
刹车模式常常出现在要求马达快速停止转动(短路刹车闸)。与待机模式不同,内部控制电路处于刹车模式。如果要求停止电机旋转,最好采用待机模式,因为刹车模式快速停机需要消耗较大的功率。
另外也可以单独使用FIN、RIN信号的PWM方式来控制马达的状态,FIN、RIN信号输入频率的变化范围在20kHz~100kHz。
2.2、马达转速的调整
BD6222通过调节VREF管脚电压(也称为输入速度设定电压)自动进行PWM变换(改变PWM的占空比),使输出MOSFET信号完全驱动功率MOS-FET开关,以PWM方式来控制马达的转速。占空比的计算如下:
占空比——VREF[V]Ncc[V]举列说明,当Vcc=12V,VREF=9V,则占空比约为75%,此时载波频率FPWM变化范围在20kHz——35kHz(典型值为25kHz)。图3给出了输入速度设定电压和PWM占空比(Duty)之间关系。从下图中可以看出,输入速度设定电压和PWM占空比之间成线性关系,当施加在VREF管脚电压等于Vcc时,占空比则为100%,输出MOSFET信号驱动马达全速运行。
型号 | 厂商 | 价格 |
---|---|---|
EPCOS | 爱普科斯 | / |
STM32F103RCT6 | ST | ¥461.23 |
STM32F103C8T6 | ST | ¥84 |
STM32F103VET6 | ST | ¥426.57 |
STM32F103RET6 | ST | ¥780.82 |
STM8S003F3P6 | ST | ¥10.62 |
STM32F103VCT6 | ST | ¥275.84 |
STM32F103CBT6 | ST | ¥130.66 |
STM32F030C8T6 | ST | ¥18.11 |
N76E003AT20 | NUVOTON | ¥9.67 |