微型计算机中的微电机驱动电路
李峻(大连铁道学院 116028)
摘 要 介绍微型计算机的软盘驱动系统、硬盘驱动系统和打印机系统中的微电机驱动集成电路的特点、结构、主要参数等。
叙 词 微型计算机微电机驱动系统集成电路
在微型电子计算机中,有三个工作系统要使用微电机驱动,一个是软盘驱动系统简称fdd系统。第二个是硬盘驱动系统简称hdd系统。另一个是打印机系统。微机对这三个工作系统的微电机驱动电路有极高的要求,除了控制性能和精度要满足微机的特殊需要外,每个微电机驱动系统还必须电路简单,使用的元件要尽可能少,结构要紧凑,做到微型轻量化。为了满足这些要求,必须要使用专用驱动集成电路,日本日立公司专门为微机中的电机驱动系统生产了配套使用的驱动电路。本文介绍这些集成电路的型号、技术特点、内部电路的结构、主要参数和典型应用电路等,以便在设计中选用。
1 fdd系统使用的微电机驱动集成电路
1.1 fdd系统的原理图和驱动ic
fdd系统的驱动简图如图1所示,这个系统需要二个电动机驱动,一个是主轴电动机,使用的是三相无刷直流电动机;另一个是驱动磁头的两相步迸电动机,能够用来驱动这两种微电机的集成电路型号如表1所示。从表中可以看出,驱动这两种电机的集成电路输出电流都比较大,使用时不需再外接功率晶体管,可直接驱动电机的绕组,集成电路都是带有散热器的功率型芯片。
1.2 fdd系统驱动ic典型电路
1.2.1 二相步进电动机驱动器ha13475mp/fp
ha13475mp/fp集成电路用于fdd系统的二相全波步进电动机的驱动,它的内部电路原理图和电机绕组接线图如图2所示。从图中可以看出它的内部主要由两组逻辑控制电路和全桥功率驱动电路组成,它能提供每相o.33a的输出电流。芯片具有使能控制,过温关断(otsd)保护。它的主要特点是,输出电压(4. 5~13. 8v)和电流范围宽;用一个输入端控制电机的正转/反转;输入端与ttl、lsttl和5-vcmos集成电路兼容ha13475mp为四方扁平mp-18t外形封装,ha13475fp为双列直插fp - 16t外形封装。电路中的输入端ce、d与输出端的逻辑关系如表2所示。
1.2.2主轴电机驱动ic
微机的fdd和hdd系统的主轴电动机都是使用三相无刷直流电动机驱动,但使用的驱动集成电路型号并不相同。由于可供选用的集成电路型号较多,仅以其中一种型号ha13483amp/ant为例作一介绍。
ha13483amp/ant是用于fdd系统的三相无刷直流电动机驱动器。它的内部主要由三相电流检测放大器、阵列控制器、输出放大器(1.oa/相)、fg伺服数字速度控制器和pll速度控制器、电流限制器、使能控制器、otsd保护电路组成。主要特点是,使用二个霍尔传感器;具有软起动功能,峰值电流很小;不需要接电解电容器;有二种封装外形,ha13483ant 是 dp - 24ts,ha13483mp足mp-28t。应用电路如图3所示。
集成电路的e端(管脚5)用来选择电机的转速,e端为低电平时转速为360r/min,e端为高电平时转速为300r/min。q、r、s端连接的是无刷电机的三相绕组;c、b端接fg伺服绕组;x、w和z、y端分别连接霍尔传感器hu和hv。电容器c107。和石英晶体(2mhz)与芯片上的osc电路组成了内部的pll控制振荡器电路。
2 hdd系统使用的电机驱动ic
2.1 hdd系统的原理图和驱动ic
hdd系统的原理如图4所示,在这个系统中需要二个驱动电机,一个是驱动主轴的三相无刷直流电动机,另一个是驱动磁头的音圈电机,简称vcm电机,用来驱动这两种电机的集成电路如表3所示。系统中的主轴电机和vcm电路可用二个芯片分别驱动,也可以用一个芯片同时驱动主轴电机和vcm电机,这种芯片称为复合型combo单片驱动器。
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