MTD6505
– szinuszos, szenzor nélküli vezérl? 3-fázisú, szénkefe nélküli DC (BLDC) ventilátor motorhoz

A szénkefe nélküli motor egy olyan villanymotor fajta, melynek m?k?dési elve tulajdonképpen a klasszikus egyenáramú motorok megfordított m?k?dési alapelvéhez hasonlítható. A BLDC motor alkatrészei egy mozgó forgórész a ráer?sített állandó mágnesekkel valamint a az állórész, amelynek a kerületére vannak felr?gzítve a tekercsek. Tekintve, hogy ebb?l a konstrukcióból eliminálták a szénkeféket tény, hogy a BLDC motorokat sokkal nagyobb tartósság és magasabb üzembiztosság jellemzi a klasszikus motorokhoz képest (hiszen pl. a szénkefék is mechanikai koptatásnak vannak kitéve). Ugyanakkor a most tárgyalt motorok esetében sokkal csendesebb üzemelést és jobb energetikai hatásfokot is elérni (mivel a tekercsekben keletkez? h?t r?gt?n a motorház vezeti el). A motor forgási sebessége szintén jól nyomon k?vethet? a teljes fordulatszám tartományban, függetlenül a forgatónyomaték pillanatnyi értékét?l. Ezek az el?ny?k azonban csak ?sszetett vezérl? algoritmusok szükségszer? alkalmazásával, vagy dedikált elektronikai vezérl?k (kommutátorok) k?zbeiktatásával használhatók ki. A szénkefe nélküli motor k?zvetlenül nem vezérelhet? egyenfeszültség? áramforrásról. Ehelyett, a motor tekercseire sorban és ciklikusan deréksz?g? vagy trapezoid f?részfog alakú feszültség impulzusokat adnak, amelyeknek az adott pillanatbeli értéke a forgórész állórészhez viszonyított aktuális helyzetét?l függ. Az aktuális elhelyezkedést jellemz? információt rendszerint valamilyen mágneses érzékel?k (Hall szenzorok) szolgáltatják. A maximális forgatónyomaték elérésének érdekében a forgórész és az állórész mágneses er?vonalainak egymáshoz viszonyított helyzetét 90° k?rüli értéken kell tartani. A fordulatszám n?vekedésével arányosan r?vidül az az id?tartam is, melyben a feszültségimpulzusok az egyes tekercsekre ráadódnak (vagyis impulzusszélesség moduláció kihasználásával folytatott PWM vezérléssel van dolgunk). Az említett vezérl? algoritmus ahhoz a logikus konklúzióhoz vezet, hogy a mikrovezérl?k lehetnek azok az általánosan alkalmazott épít?elemek, amelyek a BLDC motoroknál képesek megvalósítani az elektronikus kommutációt (1. ábra).

Fentiek ellenére, egy bizonyos ideje a Microchip Technology cég dedikált, szenzor nélküli szinuszos vezérl?t kínál 5VDC tápfeszültség?, 3-fáziusú BLDC motorhoz

Az MTD6505-?s vezérl?, amelyikr?l szó van, 180°-os, szinuszos jelet generál az egyes tekercsek vezérléséhez. Ennek k?sz?nhet?en érhet? el a maximális forgatónyomaték úgy, hogy ek?zben fenntartható a motor lehet? legcsendesebb üzeme. A forgórész állórészhez viszonyított helyzetével kapcsolatos információkat pedig az egyes tekercs-kivezetések végein adódó feszültségesés mérések szolgáltatják (a feszültségesés egyenesen arányos a mágneses fluxus adott id?pillanatbeli értékével). Ez az ún. Back-EMF (BEMF) módszer, melynek alkalmazásával lehet?vé vált a k?ltséges, sok helyet elfoglaló, Hall-érzékel?s applikációk eliminálása. A vezérelt motor tekercselései k?zvetlenül csatlakoztathatók az MTD6505-?s vezérl? áramk?r kimenetéhez, ugyanis az integráltan tartalmazza a 6 mez?tranzisztorból álló, 3-fázisú vezérl? hidat (full bridge driver). Az IC-t ellátó tápfeszültség tartománya 2-t?l 5,5 VDC-ig terjedhet.
Megfelel? érték? küls? ellenállás kiválasztásakor lehet?ségünk van arra, hogy kihasználjuk az MTD6505-?s áramk?r számos szénkefe nélküli
– és kül?nb?z? Back EMF (az adott motorok katalógus adataiban definiált) tényez?j? - motorokkal fennálló kompatibilitását. ?gy egyaránt lehet?vé válik a motor forgásirányának változtatása és a fordulatszámának szabályozása is (Power Supply Modulation vagy Power Width Modulation PSM/PWM módszerek). Az MTD6505 számos további integrált funkcióval is rendelkezik, melyek a motor tartósságát, élettartamának meghosszabbítását szolgálják, mint pl. t?bbek k?z?tt: beépített védelem túlterhelés és túlfeszültséggel szemben valamint
h?védelem (a motor kikapcsolódik a h?mérséklet küsz?bérték túllépésekor). Beépítést illet?en az MTD6505-?s IC DFN10 tokozású, 3x3 mm-es méret?. Lehetséges alkalmazási területeit a számítógépes eszk?z?kben és orvosi m?szerekben lév? ventilátorok vezérlései valamint a jellemz?en kisméret?, 5VDC tápfeszültséget nem meghaladó áramforrásról m?k?dtetett BLDC motorok adhatják. Az ilyen kész megoldások alkalmazásával a tervez?k mentesülnek a komplikált vezérl? algoritmusok megírásának kényszere alól, ami ler?vidíti a teljes applikáció kidolgozásához szükséges id?t.

A tárgyalt vezérl? megtalálható a Microchip termékek forgalmazójának - a Transfer Multisort Elektroniknak (www.tme.eu) kínálatában.