前文介紹了CC6420的基本參數特性，
? 內置可調增益高靈敏度霍爾傳感器
? 效率高，采用控制專利技術實現零電流換相(ZCS)和零磁場換相(ZBS)
? 噪聲低，采用SVPWM 技術實現對電機的正弦波控制，降低了電磁噪聲
? PWM 調速帶最小轉速設定
? 驅動能力強，RDSON 為1.5 歐姆，最高可達450mA
? 工作電壓范圍寬，3.5V to 18V
? RD 報警和FG 計數功能可選
? 保護功能強，電源反接保護，過熱保護，鎖轉保護，H 橋限流保護
? 根據環境磁場強度自適應增益控制
? 智能軟啟動，降低電機啟動電流，降低對電源的沖擊
? 轉速曲線可配置

本文介紹一下該器件的具體應用。

應用指南

1. 感應點Layout 位置
CC6420 是基于線性霍爾的方案原理，芯片需要實時采樣當前磁條的強度，調整AGC 的增益，輸出相對應占空比的SVPWM 信號。因此，芯片對感應點在PCB 上的位置有一定的要求。

1.1 感應點應位于軸心至矽鋼片大頭的直線上。
1.2 感應點應盡量放置在磁條的投影面上，如果因為結構的限制，因盡量靠近磁條的投影面。

2. EMI 相關

2.1 增加磁珠L1 & L2 有利于風扇滿足的EMI 輻射要求，為了避免磁珠電流飽和，額定電流應越大越好，建議3-5 倍工作電流。3. PWM 引腳
R1 的取值不宜過大或過小，R1 將有助于過濾掉PWM 信號上的尖峰毛刺，阻值太小，效果不好；阻值也不能夠過大，當風扇外接線材過長時，與分布電容將形成RC 濾波，在PWM 頻率較高時，信號的占空比以及幅值會失真，造成風扇的轉速與預設的占空比不符合。如遇見此情況時，請用示波器監測PWM 引腳上的波形，波形應比較干凈，且無信號失真。
PWM 引腳內部有10KΩ的上拉電阻，外部可以輸入的信號可以是開漏信號，也可以是數字信號(VIL 范圍為0-0.4V，VIH 范圍為2.1-5.5V)。
輸入信號的峰值超過5.5V 時，必須使用電阻分壓衰減的方式，將信號的幅值控制在5.5V 以內。4. FG/RD 引腳
CC6420 的2 腳可根據需要選配為FG/RD 信號，該輸出為開漏輸出，極限耐受電壓為18V，極限輸出電流為30mA。不得使用該引腳直接驅動外部電壓高于18V 的電路，也不得去控制電流大于30mA 的功率電路。因FG/RD 引腳直接對外輸出，建議該引腳串聯一定的電阻之后，再對外輸出。當外部發生異常時，將起到保護芯片的作用，減少損壞的事件。
當外部需要電壓信號時，可在VDD 和FG/RD 引腳之間接適當的電阻即可。
特殊應用場景：風扇需要最低轉速，同時要能夠完全停機，并且FG/RD 信號又對外輸出。
在VDD 上加PMOS 或者PNP 三極管等方式來控制VDD 的關斷，不得使用NPN/NMOS 等方式來關斷風扇的GND 地線。
芯片內部有電路，當GND 回路關斷時，從VDD->FG/RD 引腳會形成電流回路。

5. VDD & GND 引腳
VDD 和GND 為芯片的電源引腳，在H 橋斷開時，線圈電感上的反向電壓也會饋入該引腳。
不得在GND 回路中串接任何元件，如0Ω電阻、磁珠等。
不得在VDD 回路中串接二極管，將不利于突波電壓的吸收；也不得在VDD 回路中串接0Ω電阻，因為0Ω電阻的寄生電感的影響，也不利于突波電壓的吸收。
得益于SVPWM 的正弦波特性，芯片將會零電流換相(ZCS)和零磁場換相(ZBS)，突波電壓會比較小。在每一個SVPWM 調制中，H 橋在斷開瞬間，線圈電感上的電流不可突變，仍會產生一定的突波電壓，請在芯片的VDD 和GND 引腳上根據線圈總電流加上適當的電容，一般來說，電流越大，需要的電容值越大，2.2～4.7uF 的瓷片電容即可吸收掉該突波電壓。
當風扇出現以下不良情況時，需要考慮芯片電源是否受到高頻干擾：
5.1、當工作電壓較低時，芯片進入方波工作狀態(輸出引腳持續輸出高電平，而不是PWM 波輸出)。
5.2、FG 信號每隔15 個丟失一個(可能導致終端客戶在應用中，轉速檢測值比風扇實際轉速值低)。
5.3、FG 信號輸出邊沿有很多毛刺(可能導致終端客戶在應用中，轉速檢測值比風扇實際轉速值高)。
通常，在芯片VDD 和GND 引腳直接并聯一顆容值較小的高頻去耦電容來濾除電源中的高頻干擾，可以有效解決上述不良現象，該電容
通常選取0.1uF 的陶瓷電容。在PCB 布局布線時，應將該高頻去耦電容盡可能靠近芯片放置，并使用最短最粗的銅箔連接該電容至芯片
VDD 和GND 引腳。
在大多數情況下，CC6420 芯片具有良好的抗干擾能力，即使在沒有高頻去耦電容的情況下，亦可保證芯片正常工作，是否并聯該電
容需要通過樣機實測來確定。根據經驗，當芯片工作電壓低于6V 時，芯片容易受到電源中高頻干擾可能會導致上述不良情況發生，因此，
建議客戶在PCB 設計時可預留該電容位置，以方便風扇后續調試。6. OUT1 & OUT2 引腳
OUT1 和OUT2 引腳接到線圈的兩端L1 & L2，將控制線圈產生正確的磁場，推動風扇持續旋轉。
在應用時，應將OUT1、L1 – L2、OUT2 該環路面積約小越好，這樣風扇對外釋放的電磁輻射將會降低。
另外，在線圈的一端——如L1 和OUT1 之間串接一顆磁珠，也能吸收掉對外的電磁輻射能量。

7. VREF 引腳

該引腳為內部基準對外輸出引腳，模擬電路部分要以基準電壓作為信號處理的基礎。VREF 若被拉低到1V，整個芯片工作都會不正常的。

8. 調速曲線的設置
上圖為CC6420VREF 引腳以及MINSP 引腳，調整轉速曲線的原理框圖

8.1 僅使用最低轉速的場景。
在僅使用最低轉速的場景下，R3 懸空不焊接，R5+R4 的阻值之和必須大于100KΩ，建議將R4 固定為100KΩ，除非R5 在標準電阻阻值無
法選擇合適的阻值時，可酌情修改。
CC6420 可以通過外置電阻R5 和R4 對最低轉速進行配置。芯片通過采樣7 腳MINSP 引腳上的電壓來確定風扇的最低轉速，7 腳上的電壓
越低，則最低轉速越小；反之亦然。
當R5 開路時，MINSP 引腳上的電壓為0V,無最低轉速功能；
當R5 短路時，MINSP 引腳上的電壓為2.5V,風扇會一直維持在全速運行狀態，不受PWM 信號控制。
最低轉速配置精度為32 級，即最低轉速的設置分辨率約為0%、3%、6%……

8.2 僅使用轉速斜率的場景。
通過設置VREF 引腳上的負載電阻R3，即可改變基準的輸出電流，內部1：1 的電流鏡像源會基準電阻上產生電壓，此電壓與內部四個基準電壓REF1～4 做比較，將輸出4 個轉速斜率的數字信號。

通過設置不同的負載電阻，可使低PWM 輸入時，轉速更低，滿足不同的轉速曲線要求。

7.3 同時使用最低轉速和轉速斜率的場景。
以上圖中的轉速曲線舉例，某特定的轉速曲線要求：
(一) 最大轉速3000RPM，
(二) 占空比60%時，轉速要求在2000RPM 以下，
(三) 占空比40%時，轉速又要求達到1000RPM。
此時，為了達到條件二的要求，必須選擇【曲線d】，將起速時的PWM 占空比設置為30%，選擇R3 = 2.2k；

然而在占空比40%時，轉速又低于1000RPM，此時需要將最低轉速設置為33%。將R4 固定為100K，R5 約等于200k。
注意：最低轉速僅僅與7 腳MINSP 的電壓呈正向關系，并非呈比例關系，往往需要根據實際轉速重新調整R5 的阻值。9. 模擬調速
CC6420 不僅可以通過PWM 進行數字調速，還可以通過MINSP 引腳上的電壓進行模擬調速，有效電壓范圍為0-2.5V。
原理如下圖所示：

PWM 強制拉到地時，風扇的轉速僅受7 腳MINSP 上的電壓所控制。
當調速電壓范圍是0～2.5V 時，R4 懸空不接。
當調速的電壓范圍超過2.5V 時，必須通過R5 和R4，將電壓衰減到7 腳能承受的最大電壓范圍，并且留一定設計冗余。
當調速電壓范圍啟動電壓不為0V 時，如1～5V 時，在T1 和R5 之間串接合適的二極管或穩壓二極管將電壓降低，再設置R5 與R4
的比值，將分壓最大值設置在2.5V 即可。10. 感應距離
芯片距離磁條的間隙不得過大，磁條的強度不得過小，否則內部的自動增益調整電路，調整為最大增益時，OUT1&OUT2 最大占空比也無法達到100%的占空比。此時，應將芯片與磁條之間的間隙減小，或者更換磁場強度更大的磁條。11. 啟動 & 堵轉重啟特性
CC6420 有智能軟啟動功能，軟啟動可以消除電機啟動時的尖峰電流，提高系統可靠性。啟動狀態下，輸出信號的占空比從25%逐步增加，每100ms 占空比增加5%，啟動時間最長0.5s，在此階段，不受外部PWM 及MINSP 電壓控制。
啟動狀態期間，CC6420 檢測環境的磁場強度，進行自適應增益調整。當啟動周期完畢時，轉速檢測電路會檢測風扇是否達到規定的轉速；如果達到該閾值，則自適應調整完成后，進入正弦波工作狀態。如果速度未達到，則再次重啟，直到轉速達到該閾值，確保風扇的可靠啟動。

12. 電流波形
12.1 測試電路如下，工作電壓12V，電流430mA，電容C1/C2的取值不同。

12.2 C1 不接，C2 = 4.7μF /25V，X5R/X7R。

結論：對于6420 單相正弦波風扇驅動芯片來說，使用4.7μF /25V，X5R/X7R 的陶瓷電容或者10μF /25V 電解電容，均能夠有效的濾掉SVPWM 斬波時的高頻噪音。

13. 波形差異

通過上圖，能夠看出6420 的線圈電流波形并不完全相等，也不完全符合正弦波的波形。6420 在調制SVPWM 時，依據的是風扇磁條的磁場強度。磁條的充磁不完全相同，四個磁極的強度不同，波形肯定會有一些失真以及變形。

14. 載帶信息
請注意CC6420SO 的載帶信息，芯片的1 腳，面向圓盤的軸心方向，在印制板Layout 時，必須考慮到SMT 的細節，否則大批量生產時，將無法做到SMT 加工。

了解更多相關信息，請聯系15662378207或關注：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的pwm 正弦波_CC6420单相正弦波直流无刷马达驱动应用指南的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。