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TB6588FG中文资料
TOSHIBABi-CMOSIntegratedCircuitSiliconMonolithic
东芝Bi-CMOS集成电路硅单片
TB6588FG
PWMSensorlessDriverfor3-PhaseFull-WaveBLDCMotors无刷无霍尔电机三相全波驱动器
TheTB6588FGprovidessensorlesscommutationandPWMcurrentcontrolfor3-phasefull-waveBLDCmotors.ItcontrolsrotationspeedbychangingaPWMdutycyclebyanalogvoltage.
(tb6588fg可实现无位置传感器换相及PWM三相全波直流无刷电机的电流控制。
它通过模拟电压改变脉宽调制占空比来控制旋转速度。
)
Features功能
3-phasefull-wavesensorlessdrive(三相全波无传感器驱动)
PWMchopperdrive(PWM斩波驱动)
PWMdutycyclecontrolbyanaloginput(7-bitADconverter)
(通过模拟量输入控制PWM占空比(7位AD转换器))
Outputcurrent:
Iout2.5A(max),1.5A(typ.)(输出电流:
电流输出2.5(最大),1.5(典型))
Overcurrentprotection过电流保护
Forward/reverserotation正向/反向旋转
Leadanglecontrol(00,7.50,150and300)超前角控制(00,7.50,150,和300)
Overlapcommutation重叠换相
Rotationspeeddetectingsignal转速检测信号
DCexcitationmodetoimprovestartupcharacteristic直流励磁方式改善启动特性
AdjustableDCexcitationtimeandforcedcommutationtimeforstartupoperation
可调直流励磁时间和启动操作的强制换向时间
Forcedcommutationfrequencycontrolcapability(fosc/(6x216),fosc/(6x217),fosc/(6x218),fosc/(6x219)
强制换向频率控制功能(fosc/(6x216),fosc/(6x217),fosc/(6x218),fosc/(6x219)
PinDescription引脚描述
PinNo引脚号
Symbol符号
I/O进/出
Description描述
SGND
—
Signalgroundpin信号地引脚
SC
|
Connectionpinforacapacitortosetastartupcommutationtimeandramp-upperiodduringduty-cycleoperation
用于占空比操作期间设置启动换向时间和斜坡上升时间的电容连接引脚
FPWM
|
PWMfrequencyselectinput(Thispinhasapull-downresistor.)PWM
PWM频率选择输入引脚(有下拉电阻)
High:
fPWM=fosc/128高电平:
fPWM=fosc/128
Low,open:
fPWM=fosc/256低电平或开路:
fPWM=fosc/256
FMAX
|
Setanupperlimitofthemaximumcommutationfrequency.(Thispinhasapull-upresistor.)设置最大换相频率上限(有上拉电阻)
High,Open:
MaximumcommutationfrequencyfMAX=fOsc/(6x28)
Low:
MaximumcommutationfrequencyfMAX=fOsc/(6x29)
VSP
|
Dutycycle/motorspeedcontrolinput(Thispinhasapull-upresistor.)
占空比/电机速度控制输入引脚(有下拉电阻)
0 Outputoff(输入电压小于输入下限,输出关闭) VAD(L) SetthePWMdutycycleaccordingtotheanaloginput. (输入电压大于等于下限,小于等于上限时PWM占空比随输入电压变化) VAD(H) Dutycycle100%(127/128)(输入大于上限,占空比为100%) CW_CCW | Rotationdirectioninput(Thispinhasapull-upresistor.)转向选择输入(有上拉) High,Open: Forwardrotation(U-V-W)高电平或开路: 正向(U-V-W) Low: Reverserotation(U-W-V)低电平: 反向(U-W-V) FG_OUT O Rotationspeeddetectsignaloutput转速检测信号输出 Thepinislowatstartuporuponadetectionofafault.Thispindrivesthreepulsesperrotation(3ppr)basedontheinducedvoltageinsensorlessmode. (Inthecaseof4-polemotor,6pulseoutputperrotation.) 该引脚在启动或故障检测期间为低电平。 在无传感器模式下通过感应电压,没旋转一个周期,该引脚输出三个脉冲(3PPR)(4极电机,输出6脉冲) START O DCexcitationtimesettingpins直流励磁时间设定引脚 WhenVSP>1V(typ.),theSTARTpingoeslowtostartDCexcitation.AftertheIPpinreachesVREF/2,theTB6588FGmovesfromDCexcitationtoforcedcommutationmode.当VSP>1V(典型值),START引脚变为低电平开始直流励磁。 当IP引脚电压达到Vref/2后从直流励磁转换为强迫换相模式。 IP | OSC_C — Connectionpinforanoscillatorcapacitor振荡电容连接引脚 OSC_R — Connectionpinforanoscillatorresistor振荡电阻连接引脚 LA1 | Leadanglecontrolinput(Thesepinshavepull-upresistors.)提前角控制脚(有上拉) LA2: LA1=High,Open: High,Open=Leadangleof300都为高或悬空: 提前角为300 LA2: LA1=High,Open: Low=Leadangleof150高或悬空\低: 提前角为150 LA2: LA1=Low: High,Open=Leadangleof7.50低\高或悬空: 提前角为7.50 LA2: LA1=Low: Low=Leadangleof00都为低: 提前角为00 LA2| | U O Phase-Uoutput相线U输出 V O Phase-Voutput相线V输出 W O Phase-Woutput相线W输出 IR O Connectionpinforanoutputshuntresistor分流电阻连接引脚 OC | Overcurrentdetectioninput(Thispinhasapull-upresistor.)过流检测输入(有上拉) TheallPWMoutputsignalsarestoppedwhenOC>0.5(V).输入>0.5V时,输出全关闭 WAVE O Positionsignaloutput,Generateamajoritylogicsignalof3-phaseterminalvoltage.位置信号输出,产生三相终端电压的多数逻辑信号 SEL_LAP | Overlapcommutationselectpin(Thispinhasapull-upresistor.)重叠换向选择(上拉) High,Open: 120! acommutation为高或开路: 120度换相 Low: Overlapcommutation为低: 重叠换相 VREF — 5-Vpowersupplypin5V基准电压引脚 WAVEP | Positionsignalinput(+)位置信号输入(+) WAVEM | Positionsignalinput(-)位置信号输入(-) FST1 | Forcedcommutationfrequencyselectpin(Thesepinshavepull-downresistors.) 强制换相频率选择(内有下拉电阻) FST2: FST1=High: High=ForcedcommutationfrequencyfST=fosc/(6x216) FST2: FST1=High: Low,Open=ForcedcommutationfrequencyfST=fosc/(6x217) FST2: FST1=Low,Open: High=ForcedcommutationfrequencyfST=fosc/(6x218) FST2: FST1=Low,Open: Low,Open=ForcedcommutationfrequencyfST=fosc/(6x219) FST2 | VM — Motorpowersupplypin电机驱动电源输入引脚 PGND — Powergroundpin电源地引脚 EN | Faultprotectionoperationselectinput(Thispinhasapull-upresistor.) 故障保护功能选择引脚(内有上拉) High,Open: ProtectionoperationisON.(为高或开路: 保护功能开启) Low: ProtectionoperationisOFF.(为低: 保护功能关闭) FunctionalDescription功能描述 1.Sensorlessdrive无传感器驱动 Uponreceivingananalogvoltagesignalinputforstartup,therotorisalignedtoaknownpositioninDCexcitationmode,andthentherotationisstartedinforcedcommutationmodebyapplyingaPWMsignaltothemotor.Astherotormoves,theback-EMFisacquiredineachphaseofthecoil.在接收到启动电压信号后,转子在直流励磁模式下对准一个已知位置,然后通过施加一个PWM信号,在强制换向模式下旋转电机。 在转子的转动的同时获取在每相线圈的反电动势。 Whenasignalindicatingthepolarityofeachphaseterminalvoltagesincludingback-EMFisappliedtothepositionsignalinput,automaticswitchingoccursfromtheforcedcommutationPWMsignaltothenormalcommutationPWMsignalbasedonthepositionsignalinput(detectedback-EMF)todriveaBLDCmotorinsensorlessmode. 当一个信号,表明每个相终端电压的极性,包括反电动势被施加到位置信号输入,自动切换发生从强制换向的脉宽调制信号到正常基于位置信号输入整流PWM信号(检测反电动势)来驱动无刷直流电机在无传感器模式。 2.Startupoperation启动运行 Atstartup,thereisnoback-EMFduetothestationarymotor,andthemotorpositioncannotbedetectedinsensorlessmode.Toavoidthis,theTB6588FGrotorisfirstalignedtoaknownpositioninDCexcitationmodeforacertainperiodoftime,andthenthemotorisstartedinforcedcommutationmode.EachperiodofDCexcitationandforcedcommutationdrivesissetwithanexternalcapacitor.Thesetimesettingsvarydependingonthemotortypeandmotorloading,sothattheyshouldbeadjustedexperimentally. 在启动时,没有反电动势,在无传感器模式下电机的位置不能检测到。 为了避免这种情况,在一定的时间内利用DC激励转子对齐一个已知的位置,然后电机启动,强制换向。 直流励磁时间和强制换向时间都由一个外部电容设定。 根据电机的类型和电机的负载不同设定时间也不同,通过进行实验进行调整。 TherotorisalignedtoacertainpositionspecifiedinDCexcitationmodefortheperiodof(a),duringwhichtheIPpinvoltagedecreasesfromVREFtoVREF/2level.ThetimeconstantfortheperiodisdeterminedbyCandR.Afterthat,operationmodeisswitchedtoforcedcommutationmode(b)asshownabove.ThedutycyclesforDCexcitationandforcedcommutationmodesaredeterminedaccordingtotheSCpinvoltage.WhentherotationalfrequencyexceedstheforcedcommutationfrequencyspecifiedwiththestatusoftheFSTpins,theoperationmodeisswitchedtothesensorlessmode.ThedutycycleforsensorlessmodeisdeterminedbytheVSPvalue. 在IP引脚电压从VREF降低至VREF/2期间,在阶段(a)转子在直流励磁模式下对准某一指定的位置。 这个相关时间常数是由C和R确定的。 之后,操作模式切换到强制换向模式(b)如上所示。 直流励磁和强制换向模式的占空比根据引脚SC的电压确定。 当转动频率超过FST引脚状态指定的强制换向频率后,运行模式切换到无传感器运行模式。 无传感器模式的PWM占空比是由VSP电压值设定。 3.Operatingdelayunderrotationalspeedcontrol转速控制模式下的操作延时 Rotationspeedofthemotor,includingrotationstartupandstop,iscontroledbyapplyingthespeedcommandvoltagetotheVSPpin.However,theoperationofthedeviceisactuallydeterminedbyappliedvoltagetotheSCpin.ThevoltageontheSCpinisthechargingvoltageofacapacitorC,whichisdeterminedbythecharging/dischargingtimeofC.Thisinducesanoperatingdelay.WhentheappliedvoltageontheVSPpinisvariedfrom1to4V,theoperatingdelayoccursasshownbelow. 电机的转速,包括启动和停止,通过应用速度指令电压的VSP引脚控制。 然而,实际上的操作是由SC引脚的电压确定的。 SC引脚的电压是电容C电压,它受C充电/放电时间影响导致反应延迟。 当在VSP引脚施加的电压从1~4V变化时,反应延迟如下图所示。 ChargingtimeofC1(whenaccelerating): TUP(typ.)=C1x(VSPU-VSPL)/3.8uA(s)c1的充电时间 DischargingtimeofC1(whendecelerating): TDOWN(typ.)=C1x(VSPU-VSPL)/36uA(s)放电时间 Note: Whenthemotorisstopped(VSP<1V),theSCpincapacitorCisinstantlydischarged.(DischargingtimeofC1isthetimeC1isdischargedthrough2kΩ(typ)toGND) 注意: 当电机停止时(VSP<1V),SC引脚电容C会立即放电(放电时间是由一个2K电阻对地) 4.Forcedcommutationfrequency强制换相频率 Theforcedcommutationfrequencyatstartupissetasfollows.启动时强制换相频率如下设置 Theoptimalfrequencyvariesdependingonthemotortypeandmotorloading,sothattheymustbeadjustedexperimentally.最佳频率取决于电机类型和负载,因此,必须进行实验调整。 Theforcedcommutationfrequencyisdeterminedbythevalueofexternalcapacitorandresistor,andalsothelogiclevelofFST1andFST2pins(Thesepinshavepull-downresistors).强制换相频率由外部振荡电阻及电容确定,同样也与FST1和FST2引脚的设置有关(这俩引脚已下拉) FST2: FST1=High: High=ForcedcommutationfrequencyfST=fosc/(6x216) FST2: FST1=High: Low,Open=ForcedcommutationfrequencyfST=fosc/(6x217) FST2: FST1=Low,Open: High=ForcedcommutationfrequencyfST=fosc/(6x218) FST2: FST1=Low,Open: Low,Open=ForcedcommutationfrequencyfST=fosc/(6x219) 5.PWMfrequencyPWM的频率 ThePWMfrequencyisdeterminedbythevalueofexternalcapacitorandresistor,andthelogicleveloftheFPWMpin(Thispinhasapull-downresistor). PWM的频率取决于外部振荡电容和电阻,以及FPWM引脚的设置(该引脚已下拉) High: fPWM=fosc/128 Low,open: fPWM=fosc/256 ThePWMfrequencymustbesufficientlyhigh,comparedtotheelectricalfrequencyofthemotor.Italsomustbewithintheallowablerangeofswitchingperformanceofthedrivercircuit. PWM的频率相对于电机的频率必须足够高,当然,也必须在驱动电路允许的范围之内 6.Speedcontrolpin(VSP)速度控制引脚 AnanalogvoltageappliedtotheVSPpinisconvertedbya7-bitADconvertertocontrolthedutycycleofthePWM.这个模拟电压通过一个7位的AD转换器去控制PWM的占空比 0
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