CK3362N/S直流无刷电机驱动控制IC

概述

CK3362N/S是一款工业级有感三相，其外围电路简单，低成本，应用方便；配合不同的MOSFET和电源电路，可以适配各种电压及各种功率的电机；芯片集成过流保护，堵转保护，限流驱动等多种保护控制机制。CK3362S在CK3362N基础上增加刹车且能量回馈功能。

特性

Ø 工作电压范围：3.8V～5.5V

Ø 适用于有霍尔电机

Ø 马达升降速速度调节

Ø 转速信号输出

Ø 过载保护

Ø 限流驱动

Ø 堵载保护

Ø 工作温度范围：-40～85度

Ø 正反转转向控制

Ø 转向软换向控制

Ø 缓启动功能

Ø 转速调节（0.02VDD～VDD线性调节）

Ø SOP16无铅封装

 

应用

    手电钻、电批、角磨机、雕刻机、无刷无叶风扇、电动车、滑板车、平衡车、空调风机、车船航模、电动玩具等等。

封装及管脚分配

 

图1 :封装及管脚分配

 

引脚功能说明

引脚排序	符号	功能	说明
1	VDD	电源正	3.8V-5.5V
2	VSS	电源负	0V
3	AT	MA上臂驱动输出信号	驱动MA上臂MOS管（1）
4	AB	MA下臂驱动输出信号	驱动MA下臂MOS管（1）
5	HC	位置检测输入信号C	C相霍尔/反电动势检测
6	BT	MB上臂驱动输出信号	驱动MB上臂MOS管（1）
7	BB	MB下臂驱动输出信号	驱动MB下臂MOS管（1）
8	Z/F	正反转控制输入信号	接VSS或接VDD
9	IS	电流反馈输入	0.1V恒流， 0.2V过载保护
10	CT	MC上臂驱动输出信号	驱动MC上臂MOS管（1）
11	CB	MC下臂驱动输出信号	驱动MC下臂MOS管（1）
12	SPD	调速灵敏度调节	外接下拉电阻
13	VR	转速控制	输入0V-VDD
14	FG	转速信号输出	电机运转时输出方波信号
15	HB	位置检测输入信号B	B相霍尔/反电动势检测
16	HA	位置检测输入信号A	A相霍尔/反电动势检测

 

表1：引脚功能说明

 

注解：6个MOS管驱动信号引脚都为正极性输出

   

电路示意图

 

图2：电路示意图

 

应用功能描述

   （1）刹车及能量回馈：此功能是CK3362S 具有的功能，CK3362N无此功能。CK3362S当调速脚（VR）低于0.15V时，调速关闭，此状态下CK3362S监控电机的转动状态，若电机转速达到一定值，则CK3362S启动刹车功能并且把电量回馈到供电母线端。

针对电池供电且频繁启动/关闭的BLDC产品，此功能非常实用。调速关闭时，若电机还在运转，电机相当于发电机，CK3362S可把此电量反馈回电池端给电池充电。极大的提高电池的续航能力。比如电动车，电池供电的电动扳手，电批等。

（2）缓启动调速灵敏度设置：CK3362N/S的第12引脚SPD为调速灵敏度设置脚（内接上拉电阻33KR左右到VDD）。应用中通过下拉电阻接到地，改变下拉阻值来改变SPD脚上的电压 电压越小反应越灵敏（缓启动/升降速时间越短）；SPD电压为0V时，无缓调速，VR控制信号经CK3362N/S直接转换为MOS管的PWM驱动信号。SPD引脚电压在0.1V-5V范围内线性调整。

SPD引脚电压0.1V时，电机零启动到最大转速的提速时间为180MS

SPD引脚电压5V时，电机零启动到最大转速的提速时间为11.5S

（3）软换向 Z/F：CK3362N/S的第8引脚 Z/F 为转向控制脚，可直接接 VDD和地（内部有上拉电阻33KΩ左右）， CK3362N/S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：CK3362N/S的第13脚VR 支持模拟电压调速，输入0V电压，关闭电机进入待机状态。VR 输入0.15V电压电机启动。调高此电压即调高转速，最高转速对应电压为芯片VDD电压；实际运用中一般接电位器调速。若需要PWM调速，可由PWM信号接RC滤波后接入VR引脚，RC阻容值根基PWM频率来定，PWM频率10KHz-30KHz,阻容值可用1KR和1UF。

           

 

 

（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。电机反复启动几次若还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： CK3362N/S第14脚FG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。

具体计公式算为:n=60f/3P

n - 电机转速                f - FG信号频率              P - 电机转子极对数

 

 

 

 

 

 

典型运用电路图

 

CK3362N/S 24V30W电机驱动方案原理图

 

 

 

极限参数

电源电压	VSS-0.3V~VSS+6.0
工作环境温度	-40OC~85OC
端口输入电压	VSS-0.3V~VDD+0.3V
储存环境温度	-50OC~125OC

 

直流特性

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
VDD	工作电压	T=25OC	3.8V		5.5	V
IDD	工作电流	VDD=5V		1.5		mA
VIL	输入低电平				0.3VDD
VIH	输入高电平		0.7VDD
IPH	位置检测输入口上拉电阻		50	56	70	KΩ
IOL	输出灌电流	Vout=VSS+0.6		15		mA
IOH	输出拉电流	Vout=VDD-0.6		10		mA
FPWM	PWM输出频率	VDD=5V		32		KHZ
DIT	缓启动时间	静止到最大转速		2.5		S
PIT	换相时间间隔		50		20000	us