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1、仙童FCM8201三相正弦曲线无刷直流电机控制器特点：支持空间矢量调制（SVM）支持正弦波方波内部嵌入时钟发生器内部嵌入转矩循环控制的误差放大器直接任务控制方波120，正弦波180翻转锁相环角度检测可现场编程的电流超前相位串口（SPI）两种操作模式（单机操作或SPI控制）可编程的软开关电路同步整流过压和欠压保护电机和功率管过压保护三级过流保护可编程的晶振时间高温保护工作温度范围：-40到85应用：无刷直流电机控制低噪声电机应用风扇，水泵介绍：FCM8201是一个三相正弦曲线无刷直流电机控制器。有霍尔传感器的设计，使用霍尔传感器的信号，控制系统通过开关三相逆变器来变换PWM波。有两种PWM波模式
2、选择-正弦波模式和方波模式。方波模式包含了PWM-PWM和PWM-ON-PWM提高了电机驱动的效率。完整的功能保护包含过压，过流，高温和短路保护当前电路和电机损坏。电压电流温度可以通过串口（SPI）非常容易的得到。FCM8021可以单机操作，也可以作为微控制器对无刷直流电机控制。典型电路：单机控制通过串口与微处理器相连接控制内部结构内部有DCA，串口，ADC，PWM控制，电机转子角度预测（接霍尔信号），方波PWM发生器，正弦波PWM发生器，时钟发生器，保护电路，输出驱动和电源管理模块。引脚定义：引脚编号名字描述1HOVP电动机驱动过压保护输出。能够连接一个额外的功率管释放电动势2HA霍尔传感器
3、A输入端3HB霍尔传感器B输入端4HC霍尔传感器C输入端5CW/CCW方向控制输入。单机控制模式下CW高电平，CCW低电平SCLK连续时钟输入。为串口操作设计。6FREE/ST控制模式选择。低电平时为单机控制模式，高电平时串口打开SDI连续数据输入。7XP电路上并未连接，单机模式下SDO微处理器模式下，串口连续数据输出8XN电路上并未连接，单机模式下SEN串口使能端，低电平有效9FO翻转脉冲输出 悬空10DGND数字地。11VOUT稳压器输出。这个管脚和地之间接一个0.1uF的电容。12IP转矩误差放大器正向输入。13OPO转矩误差放大器输出。14IN转矩误差放大器反向输入。特定连接15I_F
4、B电流反馈输出。16DUTYPWM 控制输入，在单机模式下PWM波循环控制17R_CLK外部时钟发生器连接电阻。决定内部时钟频率18AGND模拟地。19I_IN电流反馈输入端。20AS角度偏移输入。PWM角度修正信号输出。修正角度范围是0到60度21VSENSE电机驱动感应电阻电压。决定了电压保护电压等级22RT热敏电阻电压输入。高温保护23OC_TMR等待激活时间输入。连接电容决定时间延时和过载时间保护24nFAULT故障标志。低电平，系统出现问题25VPP电源电压输入。26ZW低桥臂 PWM输入。27WW高桥臂 PWM输入。28YV低桥臂 PWM输入。29VV高桥臂 PWM输入。30XU低
5、桥臂 PWM输入。31UU高桥臂 PWM输入。32PGND电源地。绝对最大额定参数：参数超过了最大额定参数也许会烧毁器件。符号参数最小值最大值单位Vvpp电源电压030VESD推荐操作范围：符号参数范围最小值典型值最大值单位TA运行环境温度-40+85Vpp电源电压101217.5VFsys系统时钟0.961.281.92MHzR_CLK外部时钟发生器电阻12kRi_in输入基准电阻10k电气特性：VPP=12V ， TA=25符号参数环境最小值典型值最大值单位VppVVPP_ON电压开启门槛8.59.09.5VVVPP_OFF_HYS电压关断0.70.851VIDD_OP供电电流VPP=12
6、V, FSYS=1.28MHz456mAVpp调整VVOUT电压输出调整输出电流5mA5.05.25.4VIVOUT电流输出调整VVOUT=5.2V10mACVOUT外接电容调整0.1uF数字I/OVIH_HALL霍尔信号高电平输入4VVIL_HALL霍尔信号低电平输入1VVHYS_HALL霍尔信号滞后电压2.02.53.0VTDEB_HALL霍尔信号翻转时间5uSVIH_SPI串口信号输入高电平2.55.3VVIL_SPI串口信号输入低电平-0.31.0VVOH_SPI串口信号输出高电平IO=4mA4VVOL_SPI串口信号输出低电平IO=4mA1VRDIO_UPI/O口上拉电阻150K20
7、0K250KOhm高电平I/O口VOH_PWMPWM输出高电平VPP=12V, IO=4mA10VVOL_PWMPWM输出低电平VPP=12V, IO=4mA1VVOH_HOVPHOVP输出高电平VPP=12V, IO=4mA10VVOL_HOVPHOVP输出低电平VPP=12V, IO=4mA1VPWM控制VFDDUTY满任务电压4.44.54.6VVZDDUTY零任务电压0.450.50.55VtPWM_MINPWM最小开启时间R_CLK=12K1uSTDEAD0PWM截止时间DT1:0 / PWM_REG=002uSTDEAD1PWM截止时间DT1:0 / PWM_REG=011.5uS
8、TDEAD2PWM截止时间DT1:0/ PWM_REG=103.0uSTDEAD3PWM截止时间DT1:0/ PWM_REG=112.5uSREGZDDUTY_REG和IP_REG零任务的值0x000x07FPWM_MINPWM频率15KHz:R_CLK=16K20KHz:R_CLK=12K30KHz: R_CLK=8K152030kHzIO_OPO转矩误差放大器输出电流0.5mAAvERR转矩放大器增益60dBGBWERR转矩放大器单位增益带宽10MHz正弦PWM发生器VSIN_ENADUTY脚正弦信号使能门槛0.75VVSIN_DISDUTY脚正弦信号失效门槛0.65VtSIN_ENA正弦
9、信号翻转使能时间1mStSIN_DIS正弦信号翻转失效时间100mS过流保护VOCP_SH短路电流保护门槛电压VI_INVOCP_SH2.5VVOCP_CYC循环电流保护门槛电压VI_INVOCP_CYC1.5VVOCP_OL过载电流保护门槛电压VI_INVOCP_OL1.4VVOC_TMROC_TMR脚门槛电压2.5VITMR_CHGOC_TMR充电电流OC_TMR=0V40uAITMR_DISOC_TMR放电电流OC_TMR=5V10uAIBIAS_I_INI_IN基准电流RI_IN=10k50uAIO_I_FBI_FB输出电流0.5mAGI_FBI_FB输出增益8过压欠压保护VOV_VP
10、P系统过压保护门槛电压VPPVOV_VPP18VVOV_VPP_RLS系统过压保护释放电压VPPVOV_VPP_RLS17VtOV_VPP系统过压保护滞后时间VPPVOV_VPP100uSVUV_VPP系统欠压保护门槛电压VPPVUV_VPP8VVUV_VPP_RLS系统欠压保护释放电压VPPVUV_VPP_RLS9VVUV_VOUTVOUT脚欠压保护门槛电压VVOUTVUV_VOUT4VVUV_VOUT_RLSVOUT脚欠压保护释放电压VOUTVUV_VOUT_RLS4.5VVOV_MOTOR电机驱动过压保护门槛电压VVSENSEVOV_MOTOR4.5VVRL_MOTOR电机驱动过压保护释
11、放电压VVSENSEVRL_MOTOR4.0V过温保护VRT过温保护门槛电压RT VRT1VVRT_RLS过温保护释放电压RTVRT_RLS1.2VIRTRT脚电流50uA引脚开路短路保护VSHORT引脚短路保护R_CLK pin0.2VVOPEN引脚开路保护R_CLK and RT pins4.8V功能描述：电源管理和调整FCM8201能够被操作在一个很宽的电源电压范围10V-15V。VOUT引脚是内部电压调整器的输出引脚。典型的电压输出范围是5V-5.2V。为了稳定VOUT电路，需要在VOUT引脚和地之间外加一个电容。如果VPP低于8V门槛电压，FCM8201将会停止工作，内部寄存器会进入
12、休眠状态。时钟发生器FCM8201拥有一个可编程的晶振。由R_CLK外加电阻决定，系统时钟能够由程序控制在960kHZ到1920kHz。PWM波的开关频率等于系统时钟的1/64。因此，当系统时钟为960kHz时，PWM等于960kHz/64=15kHz。相似的，如果要得到20kHz的PWM，则系统时钟应该被设置成为1.28MHz。PWM整流FCM8201同时支持方波PWM和正弦波PWM对无刷直流电机控制。控制器检测霍尔传感器的发出转子的位置信号。对于方波PWM，PWM两种整流方式见表一、表二。方波同时可以通过串口设置内部的控制寄存器。P 是PWM，Pb是PWM翻转霍尔信号输入FCM8201为了防止霍尔信号失灵提供了3-6us的抖动时间。当三极管霍尔信号产生缓慢，抖动时间和逻辑错误可能产生。通过建立一个霍尔信号校准
