MC33035芯片对无刷直流电机驱动系统设计

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无刷直流电机专用控制集成电路　

ＭＣ３３０３５的原理及应用　民蕾科技　２‘。。ｏ。。。ｏ　。ｓ。。’。，。。。。’ｇ。‘‘‘。‘。ｌ。。。ｏ。。。—Ｉｌ—ｌ　

金博　

（龙珠铜业有限公司，黑龙江黑河１６４３００）　

摘要：介绍了ＭＣ３３０３５的功能特点和工作原理，给出了由它组成的三相六步全波电机控制、Ｈ型有刷电机控制和三相闭环控　

制等三种电机控制电路。　关键词：电机控制；ＭＣ３３０３５；原理　

１主要设计性能特点　

ＭＣ３３０３５是第二代高性能无刷直流电动机控制器，它的内　部集成有对单相、三相或四相电动机进行控制所需的全部有效　

功能。该器件由具有良好整流序列的转子位置译码器、可提供传　

感器功率的具有温度补偿的高稳定度参考电源、频率可编程的　锯齿波振荡器、完全可访问的误差放大器以及三个非常适用于　

驱动大功率ＭＯＳＦＥＴ的大电流推挽低端驱动器组成，此外，　

ＭＣ３３０３５还具有欠压保护功能，同时带有可选时间延迟锁存关　

断模式的逐周限流特性以及内部热关断等特性，还包括一个能　

与微机控制系统接口的独特的故障输出端。其典型的对电动机　进行控制功能还包括开环转速、正向或反向以及运行使能等。　

ＭＣ３３０３５对外可以引出２４个引脚。　

２内部结构及工作原理　

ＭＣ３３０３５的内部结构框图如图１所示，其中包括转子位置　

传感译码电路、限流电路、具有温度补偿的６．２４Ｖ内部基准电　

源、ＲＴ及ＣＴ可变锯齿波振荡电路、脉宽调制比较器、误差放大　

器、输出驱动电路、欠压、过热保护以及故障电平输出电路组成。　

它的工作原理可简析为：正常状下，接于引脚１０的电阻ＲＴ与定　时电容ＣＴ决定了内部振荡器的振荡频率，在引脚ｌＯ形成锯齿　

波，该锯齿波与从引脚１　１输人的经误差放大器放大或调节后的　

转速设定信号由ＰＷＭ比较器比较，在ＰＷＭ比较器的输出端形　成ＰＷＭ波，转子位置传感译码电路对引脚５、６、７输人的转子位　

置信号进行译码，并根据引脚５、６、７输入的转子位置信号对　

丹东奥拓电子有限公司

201505 ATE/QJ 01.08-2015

共23页 第1页 技术交流

介绍

ATE33035（替代MC33035）是一种单片的直流无刷电机控制器，它包含了开环控制的三、四

相电机控制系统所需的全部功能。此外，也可以用于控制直流有刷电机。采用双极性模拟技术，其

全功能和高耐用性非常适合与恶劣的工业环境。

功能包括：1、准确转动位置测序的转子译码器；2、参考与电源电压传感器的温度补偿；3、可

预设频率的锯齿波振荡器；4、全接近误差放大器；5、脉宽调制比较器；6、上部的三个集电极开路

驱动器；7、下部的三个用于驱动功率场效应管MOSFET的大电流图腾柱电路。

保护功能包括：1、欠压锁定；2、可预设关断延迟时间的逐周期电流限制模式；3、内部热关断；

4、可以连接到微处理器控制系统的故障输出端口。

电机控制功能包括：1、开环时间控制；2、正、反向运行控制；3、可控的启用和制动。4、可

以通过60°/ 120°选择引脚设置转子位置解码器，用于60°或120°的电机相位传感器输入。

方框图功能说明

典型应用方框图见图19，其它各种应用方框图见图36，38，39，43，45和46。下面各种方框

图中关于内部功能和特性的说明，都要参照图19和图36。

转子位置译码器

内部转子位置译码器监控三个传感器输入（管脚4，5，6）为上部和下部驱动提供适当的输出

顺序。传感器输入端口设计为可以直接连接到集电极开路型霍尔效应开关或光电耦合器（通过旋转

开槽孔）。内部上拉电阻可以保证外部器件的小信号输入有效。兼容典型门限为

2.2 V 的TTL电平

输入。ATE33035设计用于常用的三、四相位传感器的电动机控制。通过管脚22（60°/120°选择输

入）可以便利的完成ATE33035内部设置，能够控制60°、120°、240°和300°电相位传感器的

电动机。三个传感器输入能够组合成八组可能的输入代码，其中的六组用于有效转子位置。剩下的

第４卷第９期　２００２年９月　电手元器件主用　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ＆Ｄｅｖｉｃｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｖｏ１．４　Ｎｏ．９　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２００２　

：………　………　：　｛消费类元器件｝　：………ｘ…一……：　

无刷直流电动机专用控制集成电路　

ＭＣ３３０３５的应用　

方建乾，齐蓉　

（西北工业大学９０７教研室，陕西西安　７１００７２）　

摘要：介绍无刷直流电机控制专用集成电路ＭＣ３３０３５的特点和具体应用。　

关键词：无刷直流电机；脉宽调制器；电子测速器　

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　ＤＣ　Ｍｏｔｏｒ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｐｕｒｐｏｓｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ＩＣ　ＭＣ３３０３５　

ＦＡＮＧ　Ｊｉａｎ－ｑｉａｎ，ＱＩ　Ｒｏｎｇ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ａｎｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　ＤＣ　ｍｏｔｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｐｅｃｉａｌ－ｐｕｒｐｏｓｅ　ＩＣ　ＭＣ３３０３５　ａｌｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　ＤＣ　ｍｏｔｏｒ；Ｐｕｌｓｅ　ｗｉｄｅ　ｍｏｄｕｌａｔｏｒ（ＰＷＭ）；Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｖｅｌｏｍｅｔｅｒ　

中图分类号：ＴＭ３３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１５６３—４７９５（２００２）０９—００１４—０３　

１　引言　

ＭＣ３３０３５是ＭＯＴＯＲＯＬＡ公司第二代无刷直流　

电动机控制专用集成电路，外接功率开关器件和电子　

测速器ＭＣ３３０３９，可构成闭环调速系统来控制三相　

（全波或半波）、两相或四相无刷直流电机。它通过下　

侧半桥输出ＰＷＭ对电机进行调速。　

２　ＭＣ３３０３５的功能和组成　

２．１　功能　

——可控制电机正反转；　

——实现电机刹车制动；　

——启停功能；　

——可选择三相无刷直流电机传感器相位差６０。　

或１２０。；　

——欠压封锁保护，Ｉｃ过热保护和故障输出。　

２．２　组成　

27开发应用１前言２核心芯片２．１控制芯片ＭＣ３３０３５２．２电子测速芯片ＭＣ３３０３９直流无刷电机自６０年代诞生以来，其既具备交流电机运行可靠、结构简单和维护方便的优点，又具有直流电机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等许多优点，同时还克服了直流机由于机械换相和电刷而带来的一系列弊端，因而在国民经济的各个领域中它得到越来越广泛的应用。同时，随着现代控制理论、电力电子技术等学科领域的飞速发展，直流无刷电机的驱动及控制技术作为电气传动领域的一个分支，也在其特定的领域显示出强大的生命力。ＭＣ３３０３５是Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司的第二代直流无刷电机控制器专用芯片，而ＭＣ３３０３９是Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司生产的直流无刷电机控制器闭环速度控制专用芯片。基于这两种芯片设计的无刷直流电机控制器所需的外围电路简单，可靠性高，稳定性好等优点。ＭＣ３３０３５的引脚及内部结构如图１所示，由于采用双极性模拟工艺制造，使得它能在恶劣的环境条件下仍然具有很高的稳定性。该芯片内包含有ＰＷＭ脉冲调制放大器、频率可编程的锯齿波振荡器、误差信号放大器、３个集电极开路顶端驱动输出和３个非常适用于驱动功率场效应管（ＭＯＳＦＥＴ）的大电流图腾柱式底部输出器。此外它还有可用于正确整流时序的转子位置译码器和可对传感器的温度进行补偿的参考电平，及欠过流保护、芯片过热保护、锁定功能及欠压保护、单独驱动、故障信号输出、制动输入等功能。ＭＣ３３０３９利用三相无刷直流电机转子位置传感器的３个［１－２］基于ＭＣ３３０３５的无刷直流电机控制器何进进（贵州大学电气工程学院，贵州贵阳５５０００３）摘要：本文介绍了美国Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司的第２代无刷直流电机控制器专用芯片ＭＣ３３０３５的基本原理，设计了一种以专用控制芯片ＭＣ３３０３５、ＭＣ３３０３９为核心构成的无刷直流电机控制器。关键词：ＭＣ３３０３５；无刷直流电机；控制BrushlessDCMotorControlBasedonMC33035ChipHEJin-jin(CollegeofElectricalEngineering,GuizhouUniversity,Guizhou550003,China)Abstract:ThebasictheoryofMC33035chipareintroducedinthepaper.AbrushlessDCmotorcontrolusingtheMC33035andMC33039isintroducedinthepaper.Keywords:MC33035;BrushlessDCmotor;Control