基于+TB6575FNG的無位置傳感器電機在車載冰箱壓縮機中的應用
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,并設計了一款車載冰箱壓縮機用無
位置傳感器電機及驅動系統,并得出一些使用心得。
關鍵詞:無刷直流電動機;無位置傳感器
中圈分類號:TM36+1 文獻標志碼: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體電子技術發展而出現的新型機電一體化產品,是現代電子技術(包括電力電子、微電子技術)、控制理論和電機技術相結合的產物。永磁無刷直流電動機具有結構簡單、可靠性高、維護方便、運行效率高和調速性能好等優點,隨著微處理器技術、電力電子技術、控制理論以及低成本、高磁能積永磁材料的發展,得到越來越廣泛的應用。帶位置傳感器的永磁無刷直流電動機雖然為轉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構復雜性,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,同時提高系統工作的可靠性。目前,無位置傳感技術已經在永磁無刷直流電動機上得到了較為廣泛的應用,特別是在家用電器領域非常普及,如:變頻空調、變頻冰箱以及無刷直流貫流風機等電機的控制等。
為此,一些國際知名的半導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,本文結合一個應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的應用,這款芯片只需要簡單的外圍電路便可實現電機的無位置平穩起動和運行,經濟實用。
1 TB6575FNC介紹
1.1主要特點
1)三相全波無位置驅動;2)通過外接電位器等模擬信號可以方便的調節PWM的占空比;3)過流保護功能;4)正/反轉控制功能;5)超前角(7.5/15)可選;6)轉速反饋功能(此信號可以提供給上位機用于轉速的顯示和控制);7)DC激勵模式可以很好的改善起動特性;8)可方便的調節DC激勵模式和強制換相模式的時間長度,適應性強;9)強制換相頻率可選;10)輸出極性可選。
TB6575FNG的內部主要包括了:A/D轉換器、DC激勵電路、超前角設定、定時器、PWM發生器、過流保護電路等功能模塊,圖1是其內部原理方框圖。
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)無傳感驅動
TB6575FNG一旦收到一個速度給定信號,電機便會按照預先設定的位置進入DC激勵模式,經過短暫的起動時間后電機便跟隨PWM信號進入強制換相模式并起動運轉。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可靠。
電機旋轉后,在每相繞組中產生感應電壓,當該感應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部計數器位數確定,同時也和不同電機及負載的大小有關系,需要通過試驗來確定。
當磁極的數目增加時,強制換相頻率應當設置為較高值;當負載的慣量增加時,強制換相頻率應當設置為較低值。 |