Controlador de motor de CC sin escobillas con protección de bloqueo JY02A y función de regulación del par de arranque
JY02A
IC de control de motor de CC sin escobillas y sin sensores
(Formulario estándar JY02A)
Versión: V2.0 Fecha: 20180530
JY02A es un CI de aplicación de hardware puro, que resuelve el problema de escribir programas. JY02A solidifica internamente varios circuitos de control de accionamiento de motor de CC sin escobillas sin sensores, como circuito de arranque adaptativo, circuito de compensación de potencia, circuito de corrección de valor Q, corrección de factor de potencia, circuito de detección de fase, circuito de decodificación de operación bidireccional, circuito de protección de rotor bloqueado, circuito de detección de fuerza contraelectromotriz, circuito de detección y control de corriente, circuito de detección y protección de voltaje, etc., después de una pequeña cantidad de ajuste de componentes externos, puede impulsar varios motores de CC sin escobillas sin sensores, JY02A tiene una cierta capacidad de arranque de carga, que es muy importante en la mayoría de las aplicaciones. JY02A se puede aplicar a motores de CC sin escobillas trifásicos con conexión "Y" y "triángulo".
Aplicaciones: robots barredores, bombas de agua para automóviles, bombas de circulación de calderas suspendidas en la pared, bombas de refuerzo para el hogar, generadores de oxígeno, varios ventiladores/sopladores, destornilladores eléctricos, cortinas eléctricas, puertas automáticas, bombas de aceite hidráulico, bombas de aire de alta presión, compresores de aire acondicionado para automóviles, compresor sin escobillas de CC, carro AGV, varios equipos de clasificación logística lineal y de bucle, cortadora de césped, pulverizador, hélice submarina, etc.
Características funcionales:
☆Voltaje de funcionamiento: 4,5 V-5,5 V. ☆Temperatura de funcionamiento: -55-125 ℃
☆Modo de conducción: SPWM ☆Motor adaptativo: motor BLDC sin sensores
☆Control de dirección: CW/CCW ☆Reversión suave: Sí
☆Señal de velocidad: Sí ☆Protección contra sobrecarga: Sí
☆Bucle cerrado de corriente: Sí ☆Accionamiento de corriente constante: Sí
☆Protección de bloqueo: Sí ☆Regulación del par de arranque: Sí
☆Arranque suave: Sí ☆Tecnología especial: Función de arranque de seguridad en condiciones completas JYKJ
☆Ajuste de velocidad: lineal ☆Función de autoadaptación EAI
NOMBRE DEL PIN FUNCIÓN OBSERVACIÓN
1 CME
Puerto de entrada de detección BEMF C Conectar después de la presión parcial de la fase W, prestar atención al rango de voltaje soportado
Entrada analógica de 0-5 V con control de velocidad de 2 VR
3. Detección de voltaje VOD Valor OV: 3,6 V, valor LV: 0,8 V
4 TIERRA TIERRA 0V
5 VCC 5 V 4,5 V--5,5 V
6 ¿Es la detección de corriente? Entrada de señal de retroalimentación de corriente
7 EMF_ON Salida de señal EMF Control de regulación EMF
8 TC Puerto de detección de temperatura Protección: superior a 4,53 V
Quitar protección: por debajo de 3,70 V
9 QD Ajuste del par de arranque: 0-2,5 V 0-60 %
Salida de controlador superior de fase U de 10 UH Salida PWM de controlador superior de fase U de 13 KHz
11 UL Salida de accionamiento inferior de fase U Salida de señal de conmutación de accionamiento inferior de fase U
12 VH Salida de accionamiento superior de fase V Salida PWM de accionamiento superior de fase V 13 KHz
13 VL Salida de accionamiento inferior de fase V Salida de señal de conmutación de accionamiento inferior de fase V
Salida de controlador superior de fase W de 14 WH Salida PWM de controlador superior de fase W de 13 KHz
15 WL Salida de accionamiento inferior de fase W Salida de señal de conmutación de accionamiento inferior de fase W
16 Z/F Control de rotación CW y CCW H: adelante / L: atrás
17 M Salida de pulso de velocidad Un pulso por conmutación
18 EMF BEMF terminal común
19 Puerto de entrada de detección EMFA BEMF A Conectar después de la presión parcial de la fase U, prestar atención al rango de voltaje soportado
20 Puerto de entrada de detección EMFB BEMF B Conectar después de la presión parcial de la fase V, prestar atención al rango de voltaje soportado
Características eléctricas de CC
Símbolo Mín. Típico Máx. Unidad Condición
VDD 4,5 5 5,5 V VDD-GND
IDD 9 mA Todos los pines de salida están desconectados
VIL 0,3 V Entrada IO Valor de nivel bajo
VIH 3.5 V Entrada IO Valor de nivel alto
EMFV 0,01 4,5 V BEMF tensión efectiva
VFOV 0 2,5 V Rango de voltaje del par de arranque
IOL 10 mA Io Corriente de succión de bajo nivel
Corriente de salida de alto nivel IO de 5 mA
VODL 0,75 0,8 0,85 V Valor de protección contra subtensión
Valor de protección contra sobretensión VODH 2,95 3 3,05 V
Tiempo de arranque suave RPT 3 S
ISVA 38 40 43 mV Conducción de corriente constante ¿Es el valor límite?
ISVB 87 90 95 mV Valor de protección rápida contra sobrecorriente
Vjd 0 5 V Rango de voltaje de entrada analógica
Valor de corriente de entrada analógica Ijd 100 nA
Diagrama de bloques funcionales internos JY02A
La señal de control JY02A es una salida de polaridad positiva, por lo que es muy importante elegir un circuito de control MOS adaptado y una potencia MOS.
JY02A Modo de conducción y parámetros:
1: salida PWM de accionamiento superior de fase UH/VH/WH, salida de señal de conmutación de accionamiento inferior de fase UL/VL/WL, este modo de accionamiento es una forma económica de reducir los costos de hardware, especialmente en la aplicación de controladores de motor de alto voltaje y alta potencia. El modo de salida PWM de accionamiento superior es un circuito más fácil y una mayor estabilidad que el modo de salida PWM de accionamiento inferior.
2: La frecuencia PWM de JY02A es de 13 KHz, lo que no solo tiene en cuenta la relación integral de eficiencia y ruido, sino que también aumenta la potencia y reduce el consumo de energía del circuito de accionamiento. El par del motor es superior al de 20 KHz con la misma fuente de alimentación.
Pulso de JY02A
Tenga en cuenta que JY02A emite una señal de pulso durante la fase de conmutación del motor BLDC cada vez. Esto significa que JY02A no produce un pulso cuando el motor gira una vuelta. Por ejemplo, como se muestra en el siguiente diagrama esquemático: es un motor de 2 pares de polos con rotor interno, lo que significa que el motor necesita una fase de conmutación 6 veces por cada vuelta, por lo que JY02A emitirá 6 pulsos en cada vuelta del motor.
Diagrama esquemático de la estructura interna de un motor de rotor interno de dos pares de polos
Oscilograma de salida de accionamiento hacia adelante
(Salida SPWM cercana a la sinusoide, buena restricción del ruido electromagnético)
Oscilograma de salida de la unidad de inversión
(Salida SPWM cercana a la sinusoide, buena restricción del ruido electromagnético)
Esquema de aplicación:
1,JY02A Esquema de aplicación típica para motor de CC sin escobillas y sin sensores
JY02A tiene un circuito de detección BEMF incorporado
JY02A no necesita circuito comparador externo para motor de CC sin escobillas y sin sensor
Observación:
Is es el terminal de entrada de retroalimentación de la señal de corriente. Cuando el voltaje del terminal Is alcanza los 40 mV, el sistema inicia el monitoreo de sobrecarga y entra en el estado de control de corriente constante. La corriente de conducción ya no aumenta por el voltaje del terminal VR ni por el aumento de la carga. Esta función evita de manera efectiva que el MOSFET se queme cuando la carga es demasiado grande y puede continuar suministrando energía al motor para mantener el estado de conducción máxima. Cuando la corriente accidental continúa aumentando, el voltaje del terminal Is alcanza o supera los 90 mV, el JY02A ingresará inmediatamente al estado de protección y cerrará todas las salidas; la protección solo se libera cuando VR se reduce a 0 V o se vuelve a encender.
Según la ley de Ohm, solo necesitamos cambiar el valor de R para cambiar el valor de la corriente de protección. JY02A es muy flexible en la protección de corriente (más sobre esto más adelante)
Descripción funcional y consideraciones de aplicación
a) Selección del valor de resistencia de muestreo de corriente y protección contra sobrecarga:
JY02A tiene una función de protección de sobrecarga relativamente completa. La función de protección de sobrecarga y de protección de corriente anormal de JY02A tendrá efecto solo bajo la condición de que la resistencia de muestreo de corriente R esté seleccionada correctamente. Cuando el voltaje del pin Is alcanza 0,40 mV, comienza el monitoreo de sobrecarga y entra en estado de corriente constante y mantiene constante la corriente de conducción. En este estado, la corriente de conducción ya no aumenta con el voltaje del pin VR y no aumentará con el aumento de la carga. En este estado, JY02A continuará proporcionando una potencia constante para el motor y mantendrá el motor en estado de funcionamiento normal. Si el voltaje del pin Is alcanza o supera los 90 mV, el sistema juzgará todas las salidas en 4,5 microsegundos.
A continuación se muestra un ejemplo detallado de cómo seleccionar correctamente el valor R de la siguiente manera:
Fórmula del valor R: I = 0,04/R
I: Valor de ajuste de corriente constante, unidad: A
0.04: es el valor de voltaje del pin Is de JY02A
R: resistencia limitadora de corriente, unidad: Ohm
Por ejemplo, un controlador con una corriente de funcionamiento de 3 A, establece la corriente constante en 5 A por seguridad y el sistema mantiene la corriente en 5 A cuando la corriente alcanza o supera los 5 A, después de la fórmula I = 0,04 / R, R = 0,04 / I, por lo que el valor R = 0,04 / 5 = 0,008 Ohm, por lo que la resistencia de muestreo de corriente debe usar una resistencia de potencia de 8 miliohms (la resistencia de muestreo de corriente normalmente es una resistencia de cemento y un cable de constantán)
b) Protección de rotor bloqueado: JY02A tiene una función de reinicio automático. Una vez que el motor en funcionamiento se bloquea por una fuerza externa, el sistema se protegerá y reiniciará automáticamente. Si el reinicio no es exitoso 10 veces, detendrá automáticamente la salida. Desconecte la alimentación o reduzca el voltaje del pin VR a 0 V para desbloquear la protección. Aumente el voltaje VR para reiniciar el motor.
c) Inversión suave Z/F: el pin 16 Z/F de JY02A es el pin de control de inversión. Este pin se puede conectar a 5 V o GND. JY02A tiene una función de inversión suave. Esta función protege el MOSFET y el motor en muchas aplicaciones, y mejora la confiabilidad y la vida útil. La operación específica es que cuando el motor está girando en una dirección, cuando cambia el nivel de voltaje Z/F, el controlador detiene primero la salida, el motor gira libremente hasta detenerse y luego comienza a funcionar en la otra dirección.
d) Retroalimentación de la señal de velocidad del motor: JY02A también emite la señal de pulso de velocidad mientras acciona el motor. JY02A emitirá un pulso por cada fase de conmutación. Esto se refleja perfectamente en aplicaciones de alta gama. En el caso de un control de velocidad preciso, como un ventilador sin escobillas de CC, bombas sin escobillas de CC, etc.,
Con la retroalimentación de la señal de velocidad, estas funciones son fáciles de lograr, como requerir velocidad estable y torque estable, y solución de control de circuito cerrado.
e) Puerto de protección de temperatura TC: JY02A tiene una función de protección de temperatura de conexión externa. La aplicación es bastante simple, solo se requieren un NTC externo y una resistencia, puede colocar el NTC en el lugar donde se necesita monitorear, como MOSFET o motor. Cuando la temperatura alcanza un valor determinado, el sistema se protegerá automáticamente, el sistema se reiniciará después de que la temperatura baje al valor de seguridad. Se recomiendan parámetros de NTC: NTC de 10K3950K, resistencia divisoria con 10K 1%, de acuerdo con este parámetro, la temperatura se protegerá automáticamente cuando la temperatura alcance los 100 grados, por supuesto, también puede reemplazar otros modelos de NTC o ajustar la resistencia divisoria de acuerdo con la aplicación real. El valor de la resistencia alcanza el valor de temperatura que desea proteger.
f) Ajuste del par de arranque QD: ajustando el voltaje del terminal QD, se puede cambiar directamente el par de arranque. El rango de ajuste de voltaje es de 0 V a 2,5 V, y el voltaje de par de arranque normal del motor está entre 0 V y 0,8 V (el par de arranque no es tan grande como se esperaba)
Resumen:
Hay muchos factores que afectan al controlador de motor sin escobillas de CC Hallless, como el voltaje de trabajo, la velocidad, el ángulo de conmutación, la carga, la inductancia, la fuerza contraelectromotriz, la carga de arranque, etc., que afectarán el rendimiento del controlador del motor sin escobillas de CC. El efecto de conducción del motor, por lo que se requieren más pruebas para hacer un controlador de motor sin escobillas de CC sin sensor, estable y de alta eficiencia perfecto.
Declaración:
Para mejorar el rendimiento del controlador de motor sin escobillas de CC sin sensor, reducir el volumen, reducir los costos de producción y desarrollo, JY02A es nuestro segundo IC de controlador de motor sin escobillas de CC sin sensor que no requiere un comparador externo. JY02A integra todos los circuitos del controlador de motor sin escobillas de CC sin sensor (excluyendo los componentes de potencia). Para brindar un mejor servicio a nuestros clientes, ofrecemos tres circuitos de aplicación típicos de JY02 como referencia. Continuaremos mejorando su rendimiento de acuerdo con las aplicaciones del mercado. La función real del IC puede ser ligeramente diferente a la introducción de este artículo. Si tiene algún problema en la aplicación, puede contactarnos para obtener la información más reciente.
A continuación se muestran tres esquemas de aplicación típicos y fotografías de productos como referencia. Todos estos esquemas están validados para la producción en masa y los productos físicos relacionados brindan información de investigación. Estos tres esquemas de aplicación típicos cubren básicamente la mayoría de las aplicaciones.
Esquema de aplicación del variador de frecuencia Hallless de CC sin escobillas de pequeña potencia JY02A
Voltaje de funcionamiento: 7,5 V----28 V Corriente máxima de funcionamiento: 3 A Potencia máxima de salida: 30 W
Foto del producto de controlador de motor sin sensor y sin escobillas de CC de pequeña potencia
Tamaño: largo 45 mm x ancho 32 mm x alto 12 mm
Esquema de aplicación del variador de frecuencia Hallless de CC sin escobillas de tamaño medio JY02A
Voltaje de funcionamiento: 12 V----36 V Corriente máxima de funcionamiento: 16 A Potencia máxima de salida: 500 W (MOS: TO220)
Foto de producto de controlador de motor sin sensor y sin escobillas de CC de potencia media
Tamaño: largo 63 mm x ancho 42,5 mm x alto 12 mm
Esquema de aplicación del variador de velocidad de motor sin escobillas de CC de alto voltaje JY02A
Voltaje de funcionamiento: 80 V----265 V CA Corriente máxima de funcionamiento: 1 A Potencia máxima de salida: 150 W
Foto del producto del controlador de motor sin sensor y sin escobillas de CC de alto voltaje
Tamaño: largo 77 mm x ancho 60 mm x alto 32 mm
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JY02A_V2-Inglés2.pdf
