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1、LKKNXiMnO引言无刷直流电动机以其具备交流电动机结构简单、运行可靠、 维护方便等优点，同时又具备直流电动机的效率高、调速性能好 等诸多特点，而在工业控制、仪器仪表、航空航天等领域的应用 日益广泛。A3936就是Allegro公司推出的新一代三相无刷直流 电动机专用控制/驱动器芯片。1 A3936的特点功能1.1主要特点A3936是美国Allegro公司生产的新型DMOS三相PWM电机 驱动器，它主要包括换相逻辑和功率驱动电路，可通过给定控制 电压信号和方向控制逻辑信号来完成无刷直流电动机的调速和 正反转控制。另外，A3936还具有内部欠压锁定、交叉电流保护、 过热保护等功能，因而使用非常
2、方便。此外，A3936还具有3A/50V的连续输出;并具有可编程的四种续流工作模式。包括 slow模式、fast模式和2种mixed模式；同时可低功耗同步整流控制。A3936的输出电阻在拉电流时的典型值为0.55 Q ;灌电流时的典型值为0.35 Q。A3936芯片内部带有欠压锁定、交叉电流保护和过热保护功能，并有睡眠及空闲模式，以及可制动功能和 死区设置。1.2引脚介绍A3936芯片采用44脚PLCC封装型式，其引脚排列如图1所示。LKKMXDfnHC+HC-VDD KKF G皿 GND GND BRAKE SENSESR OUTAgEFCP2CPIVCPENABLEDR VREG oscG
3、NDND GNDP5O m粤 ONO C1NC Hxno -W3O弓|言无刷直流电动机以其具备交流电动机结构简单、运行可靠、 维护方便等优点，同时又具备直流电动机的效率高、调速性能好 等诸多特点，而在工业控制、仪器仪表、航空航天等领域的应用 日益广泛。A3936就是Allegro公司推出的新一代三相无刷直流 电动机专用控制/驱动器芯片。1 A3936的特点功能1.1主要特点A3936是美国Allegro公司生产的新型DMOS三相PWM电机 驱动器，它主要包括换相逻辑和功率驱动电路，可通过给定控制 电压信号和方向控制逻辑信号来完成无刷直流电动机的调速和 正反转控制。另外，A3936还具有内部欠压
4、锁定、交叉电流保护、UHNjCDffn过热保护等功能，因而使用非常方便。此外，A3936还具有3A/50V的连续输出;并具有可编程的四种续流工作模式。包括slow模式、fast模式和2种mixed模式；同时可低功耗同步整流控制。A3936的输出电阻在拉电流时的典型值为0.55 Q ;灌电流时的典型值为0.35 Q。A3936芯片内部带有欠压锁定、交叉电流保护和过热保护功能，并有睡眠及空闲模式，以及可制动功能和 死区设置。1.2引脚介绍A3936芯片采用44脚PLCC封装型式，其引脚排列如图1所示。号c-mxx 传钮 CZO + GND GND BRAKE SENSESR OUTA7ENABLE
5、DCk VREG oscGND口 NDGNDCP2CPI VCPP5O EOan 心936引脚排列图2 A3936的工作原理2.1通电控制规律A3936内部具有全桥驱动的功率逻辑开关单元和位置传感器一览LJHNjCDfn的信号处理单元，可用来控制电动机定子上各相绕组通电的顺序 和时间。全桥驱动的功率逻辑开关单元可将电源的功率以一定的 逻辑关系分配给电动机定子上的各相绕组，以使电动机产生持续 不断的转矩。位置传感器的信号处理单元可将电动机转子的位置 信号转换为电信号，以便为功率逻辑开关电路提供正确的换相信 息，控制电动机定子绕组换相。同时，电动机的转向还受到38 脚方向控制逻辑的控制。三者之间的
6、逻辑关系如表1所列。A3936全耕驱动的通电规律120啊隔褊出HAmHCDROUT AOUTBOUTC1+2+一3+高电平4+（逆时牝正琵J+5+6+J+一+2+*3+一低电平4+（时中反转）+5+斗+6+任意天输出+2.2负载电流调节负载电流可通过A3936内部的固定低电平（使用4MHz晶振 时，典型值为24s）PWM电路进行调节。当H桥正常工作时， 电动机绕组电流上升，直到到达阈值为止，该阈值由下式决定:sense)达到阈值时，逻辑电路将关闭H桥，负载电流在感应电动势 的作用下进行续流，其续流时的流通路径由slow/mixed续流模 式和同步整流模式决定。2.3续流控制模式A3936的输入
7、引脚PFD1和PFD2的电平信号决定了过流关断或PWM斩波时负载电流的不同续流模式。根据PFDl和PFD2电 平信号的不同，A3936共有四种续流控制模式：slow模式、fast 模式和两种mixed模式，不同的续流模式决定了不同的负载电流 波形。PFD电平信号与续流模式之间的关系如表2所列。2.4同步整流模式当A3936的SR引脚为高电平时，使能同步整流模式，此时负 载电流按照控制逻辑选定续流模式进行续流。在续流期间，同步 整流控制电路开通对应MOSFET管，以使得负载电流同时可以 通过MOSFET管续流，从而降低续流时的导通电压，减小导通 损耗。同时，该同步整流控制电路还考虑了死区保护，故
8、可防止 桥臂直通。3 A3936的应用电路A3936无刷直流电动机驱动集成电路由于其集成度高，夕卜围元件少，使用起来非常简便。其外围电路连接图如图2所示。一览um JitmPFD电平伯号与域at模式之间的美家FFD2PFD1%irr爆瓶模式000Klmr0i15Mixed&48Mifehf1|100Fmi电路连接后，便可设置续流控制模式和同步整流模式（也可不 用）。之后，只需给出电动机旋转的方向（由38脚的控制逻辑决定） 和旋转的速度（由10脚REF的电压决定），即可完成对电动机的 控制。某型船载卫星电视接收系统的伺服驱动控制需要对接收天 线的水平、俯仰和横滚三个方向进行伺服驱动控制，其控制核
9、心 采用PC104计算机，并利用其I/O 口（25针并口）实现对A3936的 控制。由于PC104的输出为数字量且需控制三台无刷直流电动 机，因此，本设计增加了4路8位D/A转换电路MAX505和8位选 通开关CD4099。MAX505用于控制电动机转速;CD4099则用于控 制电动机的转向。其电路结构图如图3所示。图3 女墨号蜡最卫更七遑梅北帛*1中住AL峨靖挂牌用晚时电感均荷匣PC104标准并口具有12个输出位和5个输入位，其中8位数据 位DOD7中的D0D6是送给MAX505的数据，可经D/A转换 后用于控制无刷直流电机的转速。A0、A1是MAX505的地址线， 可由PC104并口的14
10、、17引脚控制，用于决定DOD6应当转换 到VOUTA、VOUTB、VOUTC中的哪个输出端。WR为写控制端， 由PC104并口的16引脚控制，但当数据写操作完成后，必须将 WR端置1。D7代表转动方向(D7为0代表顺时针转动;D7为1代表 逆时针转动)，D7通常连接到CD4099的引脚3上，可以使CD4099 根据A0、A1的地址数据将此方向的信息送到相应的输出端，从 而控制相应A3936,并最终实现对相应无刷直流电动机的方向控 制。当需要对无刷直流电动机进行控制时，只需对相应的地址 (0X378、0X37A)写入控制字，便可实现对电动机的转动方向和 转速的控制。4结束语A3936独特的续流控制模式，可使无刷直流电动机在不同负 载时均可获得不同的负载电流波形，从而保证较高的控制精度。 同步整流模式则可降低续流时的导通电压和功耗。由于A3936 器件与计算机接口兼容，控制方式简单灵活，因而具有较高的应 用价值。
