MS8828描述 主要特點 Imax=1.5A 低輸出阻抗上臂橋 0.6Ω,下臂橋 0.5Ω 使用直接 PWM 輸入進行速度控制和同步整流 1-HALL FG 輸出 鎖存型 CSD 保護電路 正、反轉工作模式,可切換 Stop 模式下的節電功能 過溫、過流保護以及低電壓保護 5V 穩壓輸出 Star/Stop 電路 當電機關閉時進入“急剎車(Short Brake)” 應用 激光打印器 復印機 專用打印機 大型家電 監控攝像頭 封裝圖 管腳圖 管腳說明圖 內部框圖 電氣參數 電氣特性 功能描述 驅動模塊 芯片采用一種直接的 PWM 驅動方式減小功耗,PWM 通過調整輸出模塊上臂管的關斷來實現調節功能,電機的驅動強度由其占空比決定。 在正常的 PWM 關斷之時,同步整流開始發揮作用,下臂管導通,相比 LDMOS 寄生的二極管續流大大減小了熱量的產生。 過流保護 過流保護電路用于限制輸出電流的最大峰值,由 VRF/Rf 決定(VRF=0.21(典型),Rf 為電流檢測電阻)。電路通過減小輸出導通占空比來限制輸出電流。 過流保護電路在檢測 PWM 工作中在二極管中流過的反向電流時擁有一個 700ns 左右的操作延時,從而防止限流電路工作異常。如果電機繞組的內阻或電感太小,在啟動時(電機中沒有反向電動勢的產生),電流將會快速變化。這個工作延時可能會導致限流在大于設定值時才發生。因此在設定限流值時有必要考慮延時引起的增加。 注意在限流電路中 PWM 頻率,是由內置的振蕩器決定,大概 50kHZ。 速度控制方法 脈沖從 PWMIN 管腳輸入,可以通過調節 PWM 波的占空比來調節電機速度 PWM 為 0 時為 ON 態, PWM 為 1 時為 OFF 態。 如果有必要使用反向邏輯,可以加入一額外的 NPN 管。當 PWMIN 持續高電平,芯片會判定占空比為 0,會導致 CSD 電路計數重置并且 HB 腳的輸出為 0. CSD 保護電路 MS8828 包含一個抑制保護電路,當電機正常運轉但 HALL 信號長時間不變化時,電路開始工作。 當 CSD 電路工作時,所有輸出上臂管全部關斷。 時間由連接 CSD 腳的電容決定。設置時間=90×C(uF)當一個 0.022uF 的電容接入時,保護時間約 2s。設置時間必須足夠大,以滿足電機的啟動時間。 計數被重置的條件: SS 端為高——>保護釋放并重新計數(重置初始態) F/R 正反轉調節——>保護釋放并重新計數 0%占空比 PWM 波被檢測——>保護釋放并重新計數 低壓條件被檢測——>保護釋放并重新計數(重置初始態) TSD 條件被檢測——>停止計數 當 CSD 腳接地,邏輯電路將進入初始態,防止速度控制的發生。當不需要使用 CSD 保護功能時,將一大小近 220kΩ和 4700pF 的電容并聯對地。 低壓保護 MS8828 通過結合一比較器使用帶隙電壓作基準進行比較,電路檢測 5V 的 VREG 電壓,當 S/S 為低且 VREG 電壓低于 4.15V 時,所有輸出晶體管將被關斷。 為使 VREG 電壓在 4.15V 附近不出現振蕩,設置有 0.3V 的遲滯。因此,當 VREG 電壓恢復到 4.45V時,低壓保護電路才會關閉,所有輸出管恢復工作。 過溫保護 當芯片結溫超過 147°C 時,過溫保護電路被激活,關斷所有輸出管。當溫度恢復到遲滯溫度 40°C時,所有輸出管恢復工作。 但是,由于過溫保護僅僅在芯片結溫超過設定值才會被激活,它并不能保證產品伴隨這個電路就能免受破壞。 HALL 輸入信號 幅度超過遲滯(最大 35mV)的 HALL 信號可以被識別,但考慮到噪聲效應以及相位偏移,至少大于 100mV 的幅度為最佳。為了減少輸出噪聲的干擾,可以在 HALL 輸入端接一對地電容。在 CSD 保護電路中 HALL 輸入作為一個判斷信號。雖然電路能無視大量的噪聲,但關注時有必要的。HALL 信號同時為 HHH 或者 LLL 時被認為是錯誤態,將關閉所有輸出管。 如果使用到 HALL 芯片,在一端固定(無論正負)一個共模電平范圍(0.3V VREG-1.7V),允許另一端的電壓范圍可以為 0 VREG。 連接 HALL 元件的方法: 1. 串聯 優點: ●電流被串聯的 HALL 元件所共享,所以電流消耗相比并聯更小 ●限流電阻可以舍去 ●幅度隨溫度變化小 缺點: ●每個 HALL 元件只能被分到 1V,也就存在幅度不滿足的可能 ●流過 HALL 元件的電流隨溫度變化 ●HALL 元件的不對稱(輸入電阻的不同)很容易影響幅度 2. 并聯 優點: ●流過 HALL 元件的電流由限流電阻決定 ●HALL 元件的應用電壓可以是多樣化的,并且可以滿足足夠的幅度 缺點: ●由于需要為每個 HALL 元件單獨提供電流,功耗較大 ●需要一個限流電阻 ●幅度隨溫度變化 HB 腳 HB 腳可用于在節電模式下關斷 HALL 元件電流,在以下情況 HB 腳將會被關閉。 ●當 S/S 進入 STOP 態 ●PWMIN 輸入檢測到 0%占空比 節電模式 在 MS8828 處于 STOP 態時,幾乎所有電路都被關斷,以減少功耗。當使用 HALL 偏置腳時,節電模式的電流消耗將近為 900uA。即使在節電模式,芯片仍然具有 5V 的穩定電壓輸出。并且,在節電模式下,芯片處于 Short Brake 態(低端管短接)。 電源穩定性 芯片產生大的輸出電流,并且采用一種開關驅動的方式,電源線勢必會被輕易的干擾。為此,為保證電壓穩定,需要在 VCC 和地之間接入一個足夠大的電容。電容地端接到 PGND(功率地)上,盡可能的靠近管腳。如果不可能在 pin 腳上接入大電容,可在管腳附近接入 0.1uF 的陶瓷電容。 如果在電源線上嵌入一個二極管以防止電源線反接,電源線更容易被干擾,就需要更大的電容。 VREG 的穩定性 VREG 是邏輯電路的電源,為了穩定性,需要連接 0.1uF 或更大的電容。電容接地端需要連接到芯片的邏輯地(SGND)上。 電荷泵 電源電壓通過電荷泵被逐步抬升,以提供高端管的柵電壓。電壓是通過逐步抬升被 CP1 和 CP2 之間的電容 CP,然后在 VG 和 VCC 之間的電容 CG 上逐漸累積。CP 和 CG 的大小推薦以下關系: CG = CP =0.22uF CP 上充放電頻率為 50KHZ,當 CP 電容很大時,VG 將會被抬升。可是當電容太大,充放電將變的沒有效率,VG 充電時間就會很長。 典型應用圖 用 HALL IC 時 用 HALL 元件時 |