基于+TB6575FNG的無位置傳感器電機在車載冰箱壓縮機中的應(yīng)用
季彬，雜廣德（江西喜泰電機有限公司，余江335200）
摘要：介紹了TB6575 FNG無位置傳感器專用芯片的主要功能，并設(shè)計了一款車載冰箱壓縮機用無
位置傳感器電機及驅(qū)動系統(tǒng)，并得出一些使用心得。
關(guān)鍵詞：無刷直流電動機；無位置傳感器
中圈分類號：TM36+1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-6848 (2010) 0l-0100-03
0引 言
永磁無刷直流電動機是隨著半導(dǎo)體電子技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的新型機電一體化產(chǎn)品，是現(xiàn)代電子技術(shù)（包括電力電子、微電子技術(shù)）、控制理論和電機技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。永磁無刷直流電動機具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、維護(hù)方便、運行效率高和調(diào)速性能好等優(yōu)點，隨著微處理器技術(shù)、電力電子技術(shù)、控制理論以及低成本、高磁能積永磁材料的發(fā)展，得到越來越廣泛的應(yīng)用。帶位置傳感器的永磁無刷直流電動機雖然為轉(zhuǎn)子位置提供了最直接有效的檢測方法，但卻增加了電動機的體積和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，也提高了電機的成本。如采用無位置傳感器控制，則可以有效解決這些不足，同時提高系統(tǒng)工作的可靠性。目前，無位置傳感技術(shù)已經(jīng)在永磁無刷直流電動機上得到了較為廣泛的應(yīng)用，特別是在家用電器領(lǐng)域非常普及，如：變頻空調(diào)、變頻冰箱以及無刷直流貫流風(fēng)機等電機的控制等。
為此，一些國際知名的半導(dǎo)體公司先后推出了多款簡單實用的無刷直流電動機無位置傳感器專用控制芯片，本文結(jié)合一個應(yīng)用實例介紹無刷直流電動機無位置侍感器專用控制芯片TB6575FNG的應(yīng)用，這款芯片只需要簡單的外圍電路便可實現(xiàn)電機的無位置平穩(wěn)起動和運行，經(jīng)濟實用。
1 TB6575FNC介紹
1.1主要特點
1)三相全波無位置驅(qū)動；2）通過外接電位器等模擬信號可以方便的調(diào)節(jié)PWM的占空比；3）過流保護(hù)功能；4）正／反轉(zhuǎn)控制功能；5）超前角(7.5/15)可選；6）轉(zhuǎn)速反饋功能（此信號可以提供給上位機用于轉(zhuǎn)速的顯示和控制）；7）DC激勵模式可以很好的改善起動特性；8）可方便的調(diào)節(jié)DC激勵模式和強制換相模式的時間長度，適應(yīng)性強；9）強制換相頻率可選；10）輸出極性可選。
TB6575FNG的內(nèi)部主要包括了：A/D轉(zhuǎn)換器、DC激勵電路、超前角設(shè)定、定時器、PWM發(fā)生器、過流保護(hù)電路等功能模塊，圖1是其內(nèi)部原理方框圖。
1.2 TB6575FNG推薦的工作條件
電源電壓：5V DC，PWM頻率：15 kHz，振蕩器頻率：4 MHz，封裝為：SSOP24。
1.3 TB6575FNG主要功能
1)無傳感驅(qū)動
TB6575FNG一旦收到一個速度給定信號，電機便會按照預(yù)先設(shè)定的位置進(jìn)入DC激勵模式，經(jīng)過短暫的起動時間后電機便跟隨PWM信號進(jìn)入強制換相模式并起動運轉(zhuǎn)。如圖2所示，電機起動時間的長短由芯片8、9腳所接的電阻值和電容值的大小以及不同電機和負(fù)載的大小決定，電阻值和
電容值的大小需要通過試驗選取。一般情況下，****電阻220 kΩ、電容為1μF。2腳所接電容Cl的大小也影響著電機的起動特性，也需要通過試驗來選取。只有在芯片的8、9腳選擇匹配合適的電阻和電容、選擇合適的電容C1才能確保電機的起動過程平穩(wěn)可靠。
電機旋轉(zhuǎn)后，在每相繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，當(dāng)該感應(yīng)電壓信號輸入到芯片的位置信號輸入端時，強制換相模式將自動切換到自由換相模式。
2)起動強制換相頻率
通過設(shè)定芯片第24腳的高低電平可以確定強制換相頻率的大小，換相頻率的分檔和設(shè)定見表一。起動時的強制換相頻率由芯片外接的晶體振蕩器頻率和內(nèi)部計數(shù)器位數(shù)確定，同時也和不同電機及負(fù)載的大小有關(guān)系，需要通過試驗來確定。
當(dāng)磁極的數(shù)目增加時，強制換相頻率應(yīng)當(dāng)設(shè)置為較高值；當(dāng)負(fù)載的慣量增加時，強制換相頻率應(yīng)當(dāng)設(shè)置為較低值。 |
