应用功能描述
(1)工作方式及启动力矩设定:
若CK3364第12引脚RQD接到VDD,则为有霍尔工作方式。若接0.9VDD及以下电压值,则为无霍尔工作方式,此引脚接0.01VDD-0.9VDD电压范围;电压越高,启动时力矩越大。
无霍尔工作方式下,启动力矩大小与电机实际应用密切相连, 其主要表现为,启动力矩小了电机不动或启动困难,启动力矩过大电机抖动厉害或偶尔在启动时有反转现象,所以设定一个合适的启动力矩值是很有必要的。
(2)开环启动换向周期设定:
无霍尔工作方式下,电机启动时芯片提供启动换向周期选择功能,其运用引脚为CK3364第14脚M/T功能引脚,此引脚于与转速信号输出功能复用。
电机在开环启动状态时,加载在CK3364第14脚的不同电压值,可以设定不同的开环启动换向周期;运用电路如图4,取不同的电阻分压选择不同的开环启动换向周期。
图4开环启动换向周期运用电路图
R阻值 | 1K | 2K | 3K | 3.6K | 5.1K | 6.8K | 8.2K | 10K | 12K | 15K | 18K | 20K | 22K | 27K | 30K | 30K以上 |
换向周期 | 20MS | 22MS | 24MS | 26MS | 28MS | 30MS | 32MS | 34MS | 36MS | 38MS | 40MS | 42MS | 44MS | 46MS | 48MS | 50MS |
表2:阻值对应开环启动周期表
经实践证明 R值取6.8K时 开环启动换向周期为30MS,适用于大部分电机。
开环启动换向周期于无霍尔电机启动密切相关;开环启动换向周期取值大,达不到一定转速,检测不到反电动势位置信息,启动容易失败。开环启动换向周期取值小,需要较大驱动力矩才能让电机启动,电机启动不平顺,容易抖动。
理想的启动条件为设置合理的开环启动换向周期,使电机加速完成后刚好能检测到反电动势信号;设置合适的开环启动力矩,使每次换相时电机刚好转到对应的特定位置。
(3)软换向 Z/F:
CK3364的 8脚 Z/F 为转向控制脚,可直接接 VDD和地(内部有上拉电阻50KΩ左右), CK3364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:
CK3364第13脚VR 输入0V电压,关闭电机进入待机状态。VR 输入0.05*VDD电压电机启动。调高电压调高转速,最高转速对应电压为芯片VDD电压。
(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。电机在 6S 内反复启动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:
CK3364第14脚M/T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。
具体计算为:
电机转一圈的换相步数=磁极对数*6 ,例如一个4对极的电机,在0.5S内检测到M/T信号有500次翻转,那么0.5S内电机的转数=500/(4*6)≈20.8333圈,则1分钟的转数=60*20.8333/0.5≈2500转
CK3364支持的最快换相周期为50uS
以2对极的电机为例,CK3364支持的最高转速为100000转/分
CK3364第14脚M/T与开环启动换向周期功能复用,电机启动时,此引脚为输入状态,用于检测开环启动换向周期值。电机正常运转时,此引脚为输出状态。