電子風(fēng)扇專用無刷直流電機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究

MC33039通過MC33035的管腳8的6．25 V基準(zhǔn)電壓供電，用來產(chǎn)生需要的反饋電壓，而不需要使用昂貴的轉(zhuǎn)速計(jì)。MC33035也用霍爾效應(yīng)傳感器信號檢測轉(zhuǎn)子位置?；魻栃?yīng)傳感器信號的每次正極或負(fù)極轉(zhuǎn)換都會引起MC33039產(chǎn)生一個(gè)輸出脈沖，這個(gè)脈沖的幅度、延遲時(shí)間由外部電阻R1和電容C1確定。MC33039管腳5的輸出脈沖序列通過MC33035的誤差信號放大器積分，產(chǎn)生一個(gè)和馬達(dá)速率成正比的直流電壓。這個(gè)和速率成正比的電壓設(shè)定了MC33035馬達(dá)控制器管腳13的PWM基準(zhǔn)電平，并閉合成了反饋回路。MC33035輸出驅(qū)動一個(gè)TMOS功率MOSFET三相電橋。
基于專用集成電路的驅(qū)動控制系統(tǒng)，使得控制電路體積減小很多，而且可靠性也提高。但是，在做三相異步無刷直流電機(jī)的控制器這個(gè)項(xiàng)目時(shí)，調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)比較重要的事項(xiàng)。

2 功率開關(guān)器件的選取
功率開關(guān)器件主要由MOSFET，IGBT或者功率模塊(IPM)等全控型電子功率開關(guān)組成。
本文設(shè)計(jì)的電機(jī)控制器，工作電壓為28 V(公交車發(fā)動機(jī)電壓)，最高轉(zhuǎn)速為3 000 r／min，工作溫度為70℃左右。在低電壓、低頻率和較高溫度的工作環(huán)境下，選用MOSFET功率管，開關(guān)損耗很小，安全工作區(qū)寬，幾乎不存在二次擊穿問題，漏極電流為負(fù)溫度特性，輸入阻抗大，是電壓控制型自關(guān)斷首選器件。
經(jīng)過調(diào)試設(shè)計(jì)，最終選擇IRF4905和IRF1010，這兩個(gè)器件的開關(guān)特性很好，上升下降時(shí)間都在ns級之內(nèi)，而且導(dǎo)通電阻很小，IRF4905為0．02 Ω，IRF1010為0．01 Ω。

3 電源輸入中、大電容濾波
電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流約為12 A，電流很大，由于車用蓄電池還用于汽車點(diǎn)火，而且電機(jī)和MOSFET驅(qū)動電路中開關(guān)次數(shù)較多，可能在開啟和關(guān)閉時(shí)引起浪涌電壓，加上線損、電機(jī)不穩(wěn)定等一系列的因素造成的紋波電壓比較大，所以如果運(yùn)用數(shù)據(jù)手冊中的電容值時(shí)，發(fā)現(xiàn)電容發(fā)熱量比較大，因此有必要加大電容的容量。經(jīng)過調(diào)試設(shè)計(jì)，最終選取兩個(gè)2 200μF／50 V和兩個(gè)104鉭電容并聯(lián)，如圖3所示。

另外由于采樣電阻發(fā)熱比較大，布PCB板時(shí)盡量讓電解電容遠(yuǎn)離發(fā)熱元件，遠(yuǎn)離采樣電阻，防止電解電容過早地干涸，延長電解電容的使用時(shí)間。

4 霍爾傳感器的選擇
注意MC33035中文數(shù)據(jù)手冊中，霍爾傳感器的電源供電是利用MC33035第8腳：典型電壓值為6．25 V來供電。所以6．25 V必須是所選霍爾傳感器的正常供電電壓。