同步電機之關于永磁無刷直流電動機驅(qū)動控制專用集成電路（一）

    9 . 2 . 1專用集成電路介紹

無刷直流電動機驅(qū)動控制主要有以下幾種方式：

l）分立元器件加少量集成電路構(gòu)成的模擬控制系統(tǒng)：模擬控制器在以往的無刷直流電動機中大量采用，但由于模擬電路中不可避免地存在參數(shù)不一致和漂移等問題，加上線路復雜、調(diào)試不便等因素，使系統(tǒng)的性能和可靠性受到影響，目前應用較少。

2）基于專用集成電路的驅(qū)動控制系統(tǒng)：目前眾多半導體廠商推出不同規(guī)格和用途的無刷直流電動機控制專用集成電路。專用集成電路克服了分立元器件帶來的弊端，使得控制電路不僅體積減小，而且可靠性也提高。對于特定環(huán)境下完成特定功能、并具有規(guī)模化生產(chǎn)的無刷直流電動機來說，是首選的方案。其缺點是功能比較單一難以擴展，應用范圍受到限制。

3）以微處理器和DSP為核心的數(shù)?；旌虾腿珨?shù)字化控制系統(tǒng)：由于微處理器和DSP（數(shù)字信號處理器）的應用，使得復雜的控制算法得以實現(xiàn)。高性能無刷直流電動機在控制上由通常的PID控制開始轉(zhuǎn)向應用現(xiàn)代控制理論，引進模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡等智能控制算法，實現(xiàn)智能化控制。由于采用專用集成芯片為核心的無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng)具有構(gòu)成簡單、調(diào)試方便、開發(fā)周期短、性能穩(wěn)定和運行速度快等優(yōu)點，因此在實際中得到廣泛應用。國際著名的半導體廠商也相繼推出了各種不同規(guī)格和用途的無刷直流電動機專用集成電路，這些集成電路推出極大地促進了無刷直流電動機的應用發(fā)展。表9一l列出部分廠商生產(chǎn)的無刷直流電動機的專用集成電路。

    9.2 . 2 MC33035控制集成電路

MC33035是ONSEMI（原MOTOROLA）公司的第二代無刷直流電動機專用

集成電路系列，外接功率開關器件后，可用來控制兩相、三相或四相無刷直流電動機，還可以對有刷直流電動機進行控制。配合MC33039電子測速器作F / v轉(zhuǎn)換，引人測速反饋后，還可構(gòu)成閉環(huán)速度調(diào)節(jié)控制器。 Mc33035采用24腳50或DIP封裝，其引腳功能具體見圖9并及表9一2 。

    Mc33035無刷直流電動機專用集成電路主要組成部分包括：轉(zhuǎn)子位置傳感器譯碼電路，帶溫度補償?shù)膬?nèi)部基準電源，頻率可設定的鋸齒波振蕩器，誤差放大器，脈寬調(diào)制（PWM）比較器，輸出驅(qū)動電路，欠電壓封鎖保護、芯片過熱保護等故障輸出，限流電路。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖9一所示。

    l）轉(zhuǎn)子位置傳感器譯碼電路：該譯碼電路將電動機的轉(zhuǎn)子位置傳感器信號轉(zhuǎn)換成六路驅(qū)動輸出信號，三路上橋臂驅(qū)動輸出和三路下橋臂驅(qū)動輸出。它一般可以接OC門輸出的霍爾集成電路或光禍合電路等傳感器。輸人端4 、 5 、 6引腳都設有提升電阻，輸人電路與TTL電路兼容，門檻電壓為2 . ZV 。該集成電路適合于傳感器相位差為60 ” 、 120 ” 、 240 “ 、 300 ”四種情況的三相無刷直流電動機。三個邏輯信號可產(chǎn)生8種邏輯組合，其中001 、 010 、 011 、 100 、 101 、 110六種狀態(tài)表示轉(zhuǎn)子在空間的六個位置，而000和111兩種組合為無效組合。在這兩種組合中，即三個信號線開路或?qū)Φ囟搪窢顟B(tài)，此時14腳將輸出故障信號。六種輸人信號對應的上下觸發(fā)信號見表9一3 。