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有 1 个绕组处于高阻(F)态,F 态的反电动势过零点既可提供电机的转速信息 FG,又可
控制绕组的换相。理论上,换相时刻与 F 态的过零点时刻相差 30°电角度;实际上,正确
的换相时刻还得由自适应换相时延电路电容 CAP-CD、CAP-DC 进行修正,2 个电容的
值决定了电机的最佳换相时刻。在任一换相周期 CAP-CD 电容先被充电,后被放电,电
压范围为(0.9V,2.7V),充电电流为 Ic=8.1μA,放电电流为 If=16.2μA;电容
CAP-DC 则用于重复 CAP-CD 的充放电过程,只是 Ic=If=15.5μA。实验中 CAP-CD
电容值可以等于 CAP-DC 电容值,此值决定了电机的换相频率,即电机的转速,下式
为其与换相频率的关系。

    2.2

 

 起动技术

    无位置传感器 BLDCM 在静止及低速转动时,反电动势为零或近似为零,H、L、F 态三
者无法通过检测区别,如果通过外搭电路实现电机的平滑起动、电流换向和速度检测,系
统设计将十分繁琐,即使设计成功,系统的效率也很难得到保证。采用 TDA5142T 芯片,
则可大大简化上述设计问题,只需选定一个起动电容 CAP-ST 即可实现电机的平滑起动,

 

而且系统响应速度快、起动电流小。

    TDA5142T 主要采用起动振荡器换相脉冲的激励方法进行起动,振荡器只在电机刚起
动时工作,一旦反电动势足够大,振荡器立即停止工作,电机起动完成。刚起动时,从振
荡器产生的每个脉冲都引起 TDA5142T 的 6 个输出脚从一种状态转换到另一种状态,从
而激励电机运转。如果反电动势不够大,电动机将再转一步,并在新的位置下振荡。为防

止脉冲在错误的振荡相位到达,振荡幅值必须在下个脉冲到达之前有足够大的
衰减。

    

 

如果电动机转矩常数和转动惯量不知道,可以按以下方法选定起动电容:

    (1)先使 CAP-ST=1μF,如果电机转子不动,则说明起动电容过小,增大 1/2 的起
动电容值,即使 CAP-ST=2μF  

    (2)如果电机运转良好,减少 1/2 的起动电容值,即使 CAP-ST=0.5μF

 

    (3)按照上述的 1/2 增减法,增长率大或减少 CAP-ST 的大小,直至电机由静止变为

 

转动或由转动变为静止,则最后一次换电容之前的值即为最佳起动电容值。

    需注意的是,起动电容过大,电机也能正常运转,但起动时间将拉长,起动时效降低。

 

    2.3

 

 电机速度控制

    TDA5142T

 

可以通过两种方式改变电机的工作转速:

    第一种是在电压一定下,通过改变自适应换相时延电路电容 CAP-CD、CAP-DC 来改
变 换 相 频 率 , 进 而 改 变 电 机 的 转 速 , 它 们 与 速 度 的 关 系 式 如 下 : CAP-DC=CAP-
CD=62310/np nF
第二种方式是利用 TDA5142T 内部的独立运算放大器 OTA 进行模拟方式或数字(PWM)
方式控制,以下简称 OTA

 

控制。