JY02A BLDC Motor Driver IC IC điều khiển động cơ với bảo vệ chặn với mạch ngoại vi đơn giản

 

Phiên bản:V2.0 Ngày:20180530

 

 

JY02A là ASIC cho động cơ DC không chổi than không cảm biến, với mạch ngoại vi đơn giản, chức năng hoàn hảo, kích thước nhỏ gọn, gỡ lỗi đơn giản (hầu như không gỡ lỗi), hiệu suất truyền động cao, ứng dụng linh hoạt, ứng dụng rộng rãi, v.v.

 

JY02A là một IC ứng dụng phần cứng thuần túy, giúp giải quyết vấn đề viết chương trình.JY02A củng cố bên trong các mạch điều khiển ổ đĩa động cơ DC không chổi than không cảm biến khác nhau, chẳng hạn như mạch khởi động thích ứng, mạch bù công suất, mạch hiệu chỉnh giá trị Q, hiệu chỉnh hệ số công suất, mạch phát hiện pha, mạch giải mã hoạt động hai chiều, mạch bảo vệ rôto bị khóa, phát hiện lực điện động ngược mạch, mạch phát hiện và điều khiển dòng điện, mạch phát hiện và bảo vệ điện áp, v.v., sau một lượng rất ít điều chỉnh thành phần bên ngoài, có thể điều khiển nhiều động cơ DC không chổi than không cảm biến khác nhau, JY02A có khả năng khởi động tải nhất định, điều này rất quan trọng trong hầu hết các ứng dụng.JY02A có thể được áp dụng cho động cơ không chổi than DC ba pha với kết nối "Y" và "tam giác".

 

Các ứng dụng: robot quét rác, máy bơm nước ô tô, máy bơm tuần hoàn nồi hơi treo tường, máy bơm tăng áp gia đình, máy tạo oxy, các loại quạt/quạt gió, tua vít điện, rèm cửa điện, cửa tự động, máy bơm dầu thủy lực, máy bơm khí áp suất cao, máy nén điều hòa không khí ô tô , Máy nén không chổi than DC, xe đẩy AGV, thiết bị phân loại hậu cần tuyến tính và vòng lặp khác nhau, máy cắt cỏ, máy phun, chân vịt dưới nước, v.v.

☆Điện áp làm việc: 4.5 v-5.5 V. ☆Nhiệt độ làm việc: -55-125 ℃

☆Chế độ truyền động: SPWM ☆Động cơ thích ứng: Động cơ BLDC không cảm biến

☆Điều khiển hướng: CW/CCW ☆Đảo chiều mềm: Có

☆Tín hiệu tốc độ: Có ☆Bảo vệ quá tải: Có

☆Vòng kín hiện tại: Có ☆Ổ dòng điện không đổi: Có

☆Chống chặn: Có ☆Điều chỉnh mô-men xoắn khởi động: Có

☆Khởi động mềm: Có ☆Công nghệ đặc biệt: Chức năng khởi động an toàn trong điều kiện đầy đủ của JYKJ

☆Điều chỉnh tốc độ: tuyến tính ☆Chức năng tự điều chỉnh EAI

 

 

1 EMFCCổng đầu vào phát hiện BEMF C Kết nối sau áp suất riêng phần pha W, chú ý dải điện áp chịu được

2 tốc độ VR điều chỉnh đầu vào tương tự 0-5V

3 Phát hiện điện áp VOD Giá trị OV: 3,6V, giá trị LV: 0,8V

4 GND GND 0V

5 VDD 5V 4.5V--5.5V

6 Phát hiện dòng điện Đầu vào tín hiệu phản hồi dòng điện

7 EMF_ON Đầu ra tín hiệu EMF Điều khiển quy định EMF

8 Cổng phát hiện nhiệt độ TC Bảo vệ: trên 4,53V

Bảo vệ loại bỏ: dưới 3.70V

9 QĐ Điều chỉnh mô-men xoắn khởi động: 0-2,5V 0--60%

10 Đầu ra ổ đĩa trên cùng pha UH Đầu ra ổ đĩa trên cùng pha U Đầu ra PWM 13KHz

11 Đầu ra ổ đĩa đáy pha U UL Đầu ra tín hiệu chuyển mạch ổ đĩa đáy pha U

Đầu ra ổ đĩa trên cùng pha 12 VH V Đầu ra ổ đĩa trên cùng pha V Đầu ra PWM 13KHz

13 Đầu ra ổ đĩa phía dưới pha V Đầu ra tín hiệu chuyển mạch ổ đĩa phía dưới pha V

14 WH Đầu ra ổ đĩa phía trên pha W Đầu ra ổ đĩa phía trên pha W 13KHz

15 WL Đầu ra ổ đĩa đáy pha W Đầu ra tín hiệu chuyển đổi ổ đĩa đáy pha W

16 Điều khiển xoay Z/F CW và CCW H: tiến / L: Đảo ngược

17 M Đầu ra xung tốc độ Một xung trên mỗi chuyển mạch

18 EMF Thiết bị đầu cuối chung BEMF

19 Cổng đầu vào phát hiện EMFA BEMF A Kết nối sau áp riêng phần pha U, chú ý dải điện áp chịu được

20 EMFB Cổng đầu vào phát hiện BEMF B Kết nối sau áp suất riêng phần pha V, chú ý dải điện áp chịu được

 

 

 

 

 

 

1: Đầu ra PWM của ổ đĩa phía trên pha UH/VH/WH, đầu ra tín hiệu chuyển đổi ổ đĩa phía dưới pha UL/VL/WL, chế độ ổ đĩa này là một cách kinh tế để giảm chi phí phần cứng, đặc biệt là trong ứng dụng của động cơ điện áp cao và công suất cao trình điều khiển.Chế độ đầu ra PWM của ổ đĩa trên cùng là mạch dễ dàng hơn và độ ổn định cao hơn so với chế độ đầu ra PWM của ổ đĩa phía dưới.

 

2: Tần số PWM của JY02A là 13KHz, không chỉ tính đến tỷ lệ toàn diện giữa hiệu quả và tiếng ồn, mà còn tăng công suất và giảm mức tiêu thụ điện năng của mạch điều khiển.Mô-men xoắn của động cơ cao hơn 20KHz trong cùng một nguồn điện.

 

Vui lòng lưu ý rằng mỗi lần JY02A phát ra một tín hiệu xung trong giai đoạn chuyển mạch của động cơ BLDC.Nó có nghĩa là JY02A không tạo ra một xung khi động cơ quay một vòng.Ví dụ như sơ đồ sau: nó là một rôto bên trong, động cơ 2 cặp cực, điều đó có nghĩa là động cơ cần chuyển pha 6 lần cho mỗi vòng, vì vậy JY02A sẽ xuất ra 6 xung mỗi vòng động cơ

 

 

 

Sơ đồ cấu tạo bên trong động cơ 2 cặp cực rotor trong

 

 

 

Chuyển tiếp ổ đĩa đầu ra oscillogram

(Đầu ra SPWM gần hình sin, hạn chế nhiễu điện từ tốt)

 

Đảo ngược biểu đồ dao động đầu ra ổ đĩa

(Đầu ra SPWM gần hình sin, hạn chế nhiễu điện từ tốt)

 

Sơ đồ ứng dụng:

1,JY02A Sơ đồ ứng dụng điển hình cho động cơ DC không chổi than không cảm biến

 

JY02A có mạch phát hiện BEMF tích hợp

JY02A không cần Mạch so sánh bên ngoài cho động cơ DC không chổi than không cảm biến

Nhận xét:

Is là thiết bị đầu cuối đầu vào phản hồi tín hiệu hiện tại.Khi điện áp đầu cực Is đạt tới 40mV, hệ thống bắt đầu giám sát quá tải và chuyển sang trạng thái điều khiển dòng điện không đổi.Dòng điện chạy không còn tăng do điện áp đầu cực VR hoặc tải tăng.Chức năng này ngăn chặn hiệu quả hiện tượng cháy MOSFET khi tải quá lớn và có thể tiếp tục cung cấp năng lượng cho động cơ để duy trì trạng thái truyền động tối đa.Khi dòng điện ngẫu nhiên tiếp tục tăng, điện áp của cực Is đạt hoặc vượt quá 90mV, JY02A sẽ ngay lập tức chuyển sang trạng thái bảo vệ và đóng tất cả các đầu ra, bảo vệ chỉ được giải phóng khi VR giảm xuống 0V hoặc được cấp nguồn lại

Theo định luật Ôm, ta chỉ cần thay đổi giá trị của R là thay đổi được giá trị dòng điện bảo vệ.JY02A rất linh hoạt trong việc bảo vệ dòng điện (sẽ nói thêm về điều này sau)

 

 

Mô tả chức năng và cân nhắc ứng dụng

a) Lựa chọn giá trị điện trở bảo vệ quá tải và điện trở lấy mẫu dòng điện:

JY02A có chức năng bảo vệ quá tải tương đối đầy đủ.chức năng bảo vệ quá tải và bảo vệ dòng điện bất thường của JY02A sẽ chỉ có tác dụng trong điều kiện điện trở lấy mẫu dòng điện R được chọn đúng cách.Khi điện áp chân Is đạt 0,40mV, quá trình giám sát quá tải bắt đầu và chuyển sang trạng thái dòng điện không đổi và giữ cho dòng điện không đổi.Ở trạng thái này, dòng điện không còn tăng theo điện áp của chân VR và sẽ không tăng khi tải tăng.Ở trạng thái này, JY02A sẽ tiếp tục cung cấp năng lượng không đổi cho động cơ và giữ cho động cơ ở trạng thái hoạt động bình thường.Nếu điện áp chân Is đạt hoặc vượt quá 90mV, hệ thống sẽ đánh giá tất cả các đầu ra trong vòng 4,5 micro giây.

 

Dưới đây là một ví dụ chi tiết về cách chọn đúng giá trị R như sau:

Công thức giá trị R: I = 0,04/R

I: Giá trị cài đặt dòng điện không đổi, đơn vị: A

0.04: là giá trị điện áp chân Is của JY02A

R: điện trở giới hạn hiện tại, đơn vị: Ohm

Ví dụ: bộ điều khiển có dòng điện hoạt động là 3A , đặt dòng điện không đổi thành 5A để đảm bảo an toàn và hệ thống giữ dòng điện ở mức 5A khi dòng điện đạt hoặc vượt quá 5A, theo công thức I = 0,04 /R, R=0,04/ Mình nên giá trị R = 0.04/5=0.008 Ohm nên điện trở lấy mẫu dòng điện nên dùng điện trở công suất 8 milliohms (điện trở lấy mẫu dòng điện thông thường là điện trở xi măng và dây hằng số)

 

b) bảo vệ rô-to bị khóa: JY02A có chức năng khởi động lại tự động.Khi động cơ đang chạy bị chặn bởi ngoại lực, hệ thống sẽ tự động bảo vệ và khởi động lại.Nếu khởi động lại không thành công trong 10 lần, nó sẽ tự động dừng đầu ra.Ngắt nguồn hoặc giảm điện áp của chân VR xuống 0V để mở khóa bảo vệ.Tăng điện áp VR để khởi động lại động cơ.

 

c) Đảo chiều mềm Z/F: Chân thứ 16 Z/F của JY02A là chân điều khiển đảo chiều.Chân này có thể được kết nối với 5V hoặc GND.JY02A có chức năng đảo chiều mềm.Chức năng này bảo vệ MOSFET và động cơ trong nhiều ứng dụng, đồng thời cải thiện độ tin cậy và tuổi thọ, hoạt động cụ thể là khi động cơ quay theo một hướng, khi mức điện áp Z/F thay đổi, trình điều khiển sẽ dừng đầu ra trước, động cơ quay tự do cho đến khi dừng lại, rồi bắt đầu chạy theo hướng khác.

 

 

d) Phản hồi tín hiệu tốc độ FG: JY02A cũng xuất tín hiệu xung tốc độ trong khi điều khiển động cơ.JY02A sẽ phát ra một xung mỗi khi chuyển pha.Điều này được phản ánh hoàn hảo trong các ứng dụng cao cấp.Trong trường hợp điều khiển tốc độ chính xác, chẳng hạn như quạt không chổi than DC, máy bơm DC Brushless, v.v.,

Với phản hồi tín hiệu tốc độ, các chức năng này dễ dàng đạt được, chẳng hạn như yêu cầu tốc độ ổn định và mô-men xoắn ổn định và giải pháp điều khiển vòng kín.

 

 

e) Cổng bảo vệ nhiệt độ TC:JY02A có chức năng bảo vệ nhiệt độ kết nối bên ngoài.Ứng dụng khá đơn giản, chỉ cần một NTC bên ngoài và một điện trở, có thể đặt NTC ở nơi cần theo dõi, chẳng hạn như MOSFET hoặc động cơ.Khi nhiệt độ đạt đến một giá trị nhất định, hệ thống sẽ tự động bảo vệ, hệ thống sẽ khởi động lại sau khi nhiệt độ xuống giá trị an toàn.Khuyến nghị các thông số của NTC: NTC là 10K3950K, điện trở chia là 10K 1%, theo thông số này nhiệt độ sẽ tự động bảo vệ khi nhiệt độ đạt 100 độ, tất nhiên bạn cũng có thể thay NTC các model khác hoặc điều chỉnh điện trở chia theo vào ứng dụng thực tế.Giá trị của điện trở đạt đến giá trị nhiệt độ mà bạn muốn bảo vệ.

 

f) Điều chỉnh mô-men xoắn khởi động QD: Bằng cách điều chỉnh điện áp của cực QD, mô-men xoắn khởi động có thể được thay đổi trực tiếp.Phạm vi điều chỉnh điện áp là 0V-2,5V và điện áp mô-men xoắn khởi động động cơ bình thường nằm trong khoảng 0V - 0,8V (mô-men xoắn khởi động không phải càng lớn càng tốt)

 

Bản tóm tắt:

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến trình điều khiển động cơ Hallless không chổi than DC, chẳng hạn như điện áp làm việc, tốc độ, góc chuyển mạch, tải, độ tự cảm, EMF ngược, tải khởi động, v.v., sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất truyền động của động cơ không chổi than DC.Hiệu quả truyền động của động cơ, vì vậy cần phải thử nghiệm thêm để tạo ra trình điều khiển động cơ không cảm biến DC ổn định, hiệu suất cao hoàn hảo .

 

 

Để cải thiện hiệu suất của trình điều khiển động cơ không cảm biến không chổi than DC, giảm âm lượng, giảm chi phí sản xuất và phát triển, JY02A là IC điều khiển động cơ không cảm biến không chổi than DC thứ hai của chúng tôi không yêu cầu bộ so sánh bên ngoài.JY02A tích hợp tất cả các mạch của trình điều khiển động cơ không cảm biến DC (không bao gồm các thành phần nguồn).Để phục vụ khách hàng tốt hơn, chúng tôi cung cấp ba mạch ứng dụng điển hình JY02 để tham khảo.Chúng tôi sẽ tiếp tục cải thiện hiệu suất của nó theo các ứng dụng thị trường. Chức năng IC thực tế có thể hơi khác so với phần giới thiệu của bài viết này, nếu bạn gặp bất kỳ vấn đề nào trong ứng dụng, bạn có thể liên hệ với chúng tôi để biết thông tin mới nhất.

 

 

Dưới đây là ba sơ đồ ứng dụng điển hình và hình ảnh sản phẩm để tham khảo.Những sơ đồ này đều được xác nhận để sản xuất hàng loạt và các sản phẩm vật lý liên quan cung cấp cho nghiên cứu học tập.Ba sơ đồ ứng dụng điển hình này về cơ bản bao gồm hầu hết các ứng dụng.

 

Sơ đồ ứng dụng ổ đĩa động cơ Hallless không chổi than DC công suất nhỏ JY02A

Điện áp làm việc: 7.5V----28V Dòng điện làm việc tối đa: 3A Công suất tối đa: 30W

 

Hình ảnh sản phẩm Trình điều khiển động cơ không cảm biến DC không chổi than công suất nhỏ

 

Kích thước: L 45mm * W:32mm * H 12mm

 

Sơ đồ ứng dụng ổ đĩa động cơ Hallless DC không chổi than công suất trung bình JY02A

Điện áp làm việc: 12V----36V Dòng điện làm việc tối đa: 16A Công suất tối đa: 500W(MOS:TO220)

 

Hình ảnh sản phẩm trình điều khiển động cơ không cảm biến DC không chổi than công suất trung bình

Kích thước:L 63mm *W:42.5mm*H 12mm

JY02A Sơ đồ ứng dụng ổ đĩa động cơ Hallless DC không chổi than điện áp cao

Điện áp làm việc: 80V----265VAC Dòng điện làm việc tối đa: 1A Công suất tối đa: 150W

 

Ảnh sản phẩm trình điều khiển động cơ không cảm biến không chổi than DC điện áp cao

Kích thước: L 77mm * W:60mm * H 32mm