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CK3364N 三相直流無刷電機控制芯片

 一、概述

     CK3364是一款工業級三相直流無刷電機驅動控制IC ，其外圍電路簡單， 低成本， 應用方便，只需修改一個電阻阻值就適用于有霍爾與無霍爾電機；采用SPWM 驅動方式具有效率高，噪音小等特點， 芯片集成過載保護，堵轉保護，低壓保護等多種保護機制，為產品的安全可靠保駕護航。

 二、特性

工作電壓范圍3.8V-5.5V              工作溫度范圍-40 -- 85度

適用于有霍爾和無霍爾電機           正反轉轉向控制

啟動力矩調節（無霍爾電機）         啟動換向周期調節（無霍爾電機）

軟換向轉向控制                      轉速信號輸出

過載保護                            恒流驅動

堵轉保護                            故障保護

 緩啟動功能                         轉速調節（0.02VDD-VDD線性調節）

 SOP16  無鉛封裝

三、應用

    無刷無葉風扇、電動車、滑板車、平衡車、空調風機、車船航模、電動玩具、打磨機、手電鉆、雕刻機、電批等等

四、管腳分配

五、引腳功能說明

注：（1）M/T功能引腳為啟動時的初始轉速選擇和正常運轉時的轉速信號輸出；針對無霍爾無刷電機，啟動時必須保證此引腳為合適的初始轉速電壓；正常運轉時此引腳輸出轉速方波信號。

    （2）6個MOS管驅動信號引腳都為正極性輸出

六、應用功能描述

（1）工作方式及啟動力矩設定：

     若CK3364第12引腳RQD接到VDD，則為有霍爾工作方式。若接0.9VDD及以下電壓值，則為無霍爾工作方式，此引腳接0.01VDD-0.9VDD電壓范圍；電壓越高，啟動時力矩越大。

     無霍爾工作方式下，啟動力矩大小與電機實際應用密切相連， 其主要表現為，啟動力矩小了電機不動或啟動困難，啟動力矩過大電機抖動厲害或偶爾在啟動時有反轉現象，所以設定一個合適的啟動力矩值是很有必要的。
（2）開環啟動換向周期設定：

     無霍爾工作方式下，電機啟動時芯片提供啟動換向周期選擇功能，其運用引腳為CK3364第14腳M/T功能引腳，此引腳于與轉速信號輸出功能復用。

      電機在開環啟動狀態時，加載在CK3364第14腳的不同電壓值，可以設定不同的開環啟動換向周期；運用電路如下，取不同的電阻分壓選擇不同的開環啟動換向周期。

經實踐證明 R值取6.8K時  開環啟動換向周期為30MS，適用于大部分電機

開環啟動換向周期于無霍爾電機啟動密切相關；開環啟動換向周期取值大，達不到一定轉速，檢測不到反電動勢位置信息，啟動容易失敗。開環啟動換向周期取值小，需要較大驅動力矩才能讓電機啟動，電機啟動不平順，容易抖動。

理想的啟動條件為設置合理的開環啟動換向周期，使電機加速完成后剛好能檢測到反電動勢信號；設置合適的開環啟動力矩，使每次換相時電機剛好轉到對應的特定位置。

（3）軟換向 Z/F：

CK3364的 8腳 Z/F 為轉向控制腳，可直接接 VDD和地（內部有上拉電阻50KΩ左右）， CK3364具有軟換向功能， 此功能在很多應用中起到了的保護了功率管和電機作用，提高了運行的可靠性和使用壽命，具體操作體現為，當電機正在向一個方向轉動時 Z/F 電平發生變化，驅動首先停止輸出，讓電機自由停止后，再向另一個方向運轉。 

（4）轉速調節：

    CK3364第13腳VR 輸入0V電壓，關閉電機進入待機狀態。VR 輸入0.05*VDD電壓電機啟動。調高電壓調高轉速，最高轉速對應電壓為芯片VDD電壓。

（5）過載保護設定： 

當 IS 腳電壓達到 0.1V 時，過載監控啟動， 并進入恒流狀態，保持驅動電流的恒定，此時驅動電流不再隨著 VR 端的電壓升高而升高，也不會隨著負載的增大而增大，在此狀態IC會繼續為電機提供持續恒定的驅動功率，保持電機的正常運行，如果 IS 腳電壓達到或超過 0.2V 系統將在2毫秒時間內停止輸出，進入關機保護狀態。 

RIS 選值             RIS = 0.1/I 
式中的 I 為恒流電流設定值，單位為“ A”
RIS  為限流電阻，單位為 “歐姆”

（6）堵轉保護： 

電機在運行過程中一定時間內檢測不到位置信號，很大可能是電機堵轉，則關閉電機，重新啟動。電機在 6S 內反復啟動不能正常運轉的情況下會自動保護停止輸出，將 VR 端電壓降到 0V 解除保護，再次調高 VR 端電壓可重新啟動電機。

（7）轉速信號：

 CK3364第14腳M/T在正常運轉時輸出方波轉速信號，其工作方式是每進行一次換向翻轉一次電平輸出；根據電機的磁極對數可以換算出電機轉速。

具體計算為：

  電機轉一圈的換相步數=磁極對數*6

  例如一個4對極的電機，在0.5S內檢測到M/T信號有500次翻轉

     那么0.5S內電機的轉數=500/（4*6）≈20.8333圈

     則1分鐘的轉數=60*20.8333/0.5≈2500轉

  CK3364支持的最快換相周期為125uS

  以4對極的電機為例，CK3364支持的最高轉速為20000轉/分

  CK3364第14腳M/T與開環啟動換向周期功能復用，電機啟動時，此引腳為輸入狀態，用于檢測開環啟動換向周期值。電機正常運轉時，此引腳為輸出狀態。

七、典型運用電路圖

AC110V/220V高壓電機驅動方案