【導(dǎo)讀】典型的有刷直流電機是一種非常方便但噪音很大的設(shè)備。電刷實現(xiàn)極性反轉(zhuǎn)，也稱為“換向”，這樣您只需施加恒定的直流電壓即可使電機轉(zhuǎn)動。但與這些電刷相關(guān)的突然連接和斷開會導(dǎo)致瞬態(tài)干擾，從而影響連接到電機的電路（通過標(biāo)準(zhǔn)傳導(dǎo)路徑）以及附近的組件（通過 EMI）。
典型的有刷直流電機是一種非常方便但噪音很大的設(shè)備。電刷實現(xiàn)極性反轉(zhuǎn)，也稱為“換向”，這樣您只需施加恒定的直流電壓即可使電機轉(zhuǎn)動。但與這些電刷相關(guān)的突然連接和斷開會導(dǎo)致瞬態(tài)干擾，從而影響連接到電機的電路（通過標(biāo)準(zhǔn)傳導(dǎo)路徑）以及附近的組件（通過 EMI）。
顯而易見的解決方案是消除電刷，這種方法導(dǎo)致了無刷直流電機。問題是：如何在沒有提供持續(xù)極性反轉(zhuǎn)的電刷的情況下使電機轉(zhuǎn)動？
總體思路是使用電子設(shè)備而不是機械設(shè)備進行換向。如您所知，電機通常由全橋電路驅(qū)動。它們由四個晶體管組成，這些晶體管的排列使得直流電壓源提供的電流可以沿任一方向驅(qū)動通過負(fù)載。因此，即使驅(qū)動電路的電源始終為正，我們也可以反轉(zhuǎn)電機磁場的極性：
這里的困難在于您需要知道何時反轉(zhuǎn)極性。有刷直流電機內(nèi)部會自動進行同步，但如果我們使用電子設(shè)備而不是電刷，則需要某種有關(guān)轉(zhuǎn)子位置的反饋。獲得這種反饋的一種方法是通過霍爾效應(yīng)傳感器。
控制器+橋+霍爾
ROHM 的BU69090NUX （我們稱之為 6909）被描述為用于筆記本電腦冷卻風(fēng)扇的單相電機驅(qū)動器，盡管一些有創(chuàng)造力的讀者肯定可以找到其他（也許不太平凡）的應(yīng)用。
霍爾元件實際上位于 IC 封裝內(nèi)部。因此，您無法使用 6909 驅(qū)動房間另一側(cè)的電機。當(dāng)我瀏覽數(shù)據(jù)表時，我沒有看到任何有關(guān) IC 和電機之間必要的物理關(guān)系的具體信息。
數(shù)據(jù)表確實提供了這個磁極性方向圖，但我不知道如何處理它。如果您有任何想法，或者您對我的無知感到震驚，請隨時向下滾動并發(fā)表評論。
6909 是一款單相器件，因為它有一個全橋用于驅(qū)動一個電機繞組。這與三相無刷直流電機形成鮮明對比，三相無刷直流電機具有三個繞組，因此需要由精心設(shè)計的換向方案控制的三個驅(qū)動電路。
霍爾信號
完成無刷直流電機控制不僅僅需要霍爾元件。您可以在框圖中看到霍爾信號通過偏移消除塊，然后被數(shù)字化。圖中未明確顯示的另一個功能是自動增益控制(AGC)。
我的理解是，反饋信號的幅度會根據(jù)電機的特性以及電機與芯片之間的距離而變化，也許會很大。 AGC 通過確保 6909 能夠自動補償這些不可預(yù)測的變化，使 6909 變得更加通用和用戶友好。這個相當(dāng)復(fù)雜的圖表直觀地傳達了 AGC 功能：
速度控制
調(diào)整電機速度在許多應(yīng)用中至關(guān)重要，因此 6909 也包含此功能也就不足為奇了。直流電機通常由固定電壓源驅(qū)動，因此我們無法通過改變實際驅(qū)動電壓來控制轉(zhuǎn)速。相反，我們通過脈寬調(diào)制驅(qū)動電路的輸出來改變傳遞到繞組的平均電壓。
6909 的速度控制是通過 PWM 輸入引腳實現(xiàn)的，該引腳（間接）控制電機驅(qū)動信號的 PWM 占空比。
輸出信號的 PWM 特性比輸入信號的 PWM 特性更為復(fù)雜。下圖非常詳細地說明了 6909 的實際工作原理：
OUT1/OUT2 電機驅(qū)動信號的極性隨著檢測到的磁極性的變化而反轉(zhuǎn)。
FG 輸出信號可用于通知另一個組件有關(guān)電機狀態(tài)的信息。
輸入 PWM 控制輸出 PWM，但頻率不相同，并且輸出 PWM 在轉(zhuǎn)換事件之前和之后發(fā)生變化（這稱為“軟開關(guān)”功能）。
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