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THMC40 , THMC41
变速的12伏直流无刷风扇电机驱动器
SLIS097 - 2000年3月
D
D
D
D
D
直流风扇驱动器速度控制采用无
外部电源驱动器所需舞台
11 %至100%的PWM范围可调通过
0-2.5 V DC控制电压 - 适合
冷却风扇的应用要求
可变转速,以降低噪音和/或
提高MTBF
速度控制能力,具有直流或
PWM输入信号进行更高的系统级
灵活性
睡眠状态模式,以消除外部风扇
ON / OFF电源设备 - 适用于冷却
风扇
可立即使用
热关断保护
THMC40 。 。 。转速输出
14引脚SOP封装
( TOP VIEW )
D
D
D
D
D
高阻抗V
PWM
输入速度
控制多个风扇用单
信号
堵转保护( THMC40 ,
THMC41 )开漏输出
指示( THMC41 )
漏极开路转速信号有效的,
整个转速范围内( THMC40 )
不受噪声干扰的信号调理,以允许
使用低成本的霍尔效应位置的
传感器
获得专利的高效率驱动器拓扑结构
集成低R
DS ( ON)
LDMOS
输出驱动器
THMC41 。 。 。 RD输出
14引脚SOP封装
( TOP VIEW )
C
OSC
塔克
CP
V
PWR
V
OUT
NC
保护地
1
2
3
4
5
6
7
14
13
12
11
10
9
8
V
PWM
H+
H–
PHA
PHB
AGND
NC
C
OSC
RD
CP
V
PWR
V
OUT
NC
保护地
1
2
3
4
5
6
7
14
13
12
11
10
9
8
V
PWM
H+
H–
PHA
PHB
AGND
NC
描述
该THMC40和THMC41达到预定可使用2相,直流无刷电机( BLM)的驱动和控制设备
用12伏直流散热风扇。这两款器件包括使用集成0.5 - Ω的高效率PWM驱动器拓扑结构
(典型值) LDMOS驱动器,以及一个速度控制输入级,以提供业界高效解决方案,第
速度控制
里面
直流散热风扇。这项专利的解决方案,无需电力驱动组件
在主系统板,从而降低了印刷电路板(PCB)的元件数量,电路板空间,并且
装配时间。该解决方案还通过两种常用的风扇转速控制的其它优点
的方法,可调节的外部直流电源电压,并调节外部PWM驱动占空比。
不同于该控制速度外部的冷却风扇,所述THMC40和THMC41高效率的其它方法
PWM驱动阶段调整电机相绕组只功率水平。风扇内的所有其他电路获得
动力来自固定的直流电压风扇电源。这种方法消除了与相关联的典型问题
外部直流电压调节方法造成的净空损失,内部控制电路在低风扇电源
电压和低速操作的所得限制
≈40%.
通过采用PWM驱动方法
THMC40和THMC41也降低了风扇电源功耗在外部线性调节方法,
具有V ×I功率损耗由于在整个调节器上的电压降。
外部PWM驱动方法破坏电动机电源,并也给所有内部风扇电路。该THM40和
THMC41解决方案保持与相整流驱动器和转速表的所有信号完整性,同时提供
可靠的低速风扇运转降至11 %PWM 。这种方法允许在整个范玮琪健康监测
速度范围。
请注意,一个重要的通知有关可用性,标准保修,并且在关键的应用程序中使用
德州仪器公司的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。
PRODUCTION数据信息为出版日期。
产品符合每德州仪器条款规范
标准保修。生产加工并不包括
所有测试参数。
版权
2000年,德州仪器
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1
THMC40 , THMC41
变速的12伏直流无刷风扇电机驱动器
SLIS097 - 2000年3月
描述(续)
在V
OUT
的占空比,从而电机的转速,成比例的电压出现在V
PWM
输入端。
这个终端可以控制经由DAC输出的风扇转速从外部控制IC或RC滤波
从PC的超级I / O芯片输出的PWM 。
该THMC40和THMC41有一个内部的霍尔传感器放大器和信号调理,全球热
关机,堵转保护,自动重启后,堵转条件。该THMC40提供
漏极开路输出的转速信号,而THMC41提供漏极开路转子锁定检测
输出信号。这些设备还提供一个睡眠状态模式,无需使用外部电源
组件在系统睡眠状态电源断开的风扇或
可立即使用
断电。
该THMC40和THMC41主要用于那些需要RPM转速控制冷却风扇的应用
和转速计的可用性或转子锁定检测信号。
功能框图
CP
PWM
振荡器
23 kHz的名义
市局和VREF
OSC
高侧栅极
驾驶
同步
整流器阳离子
电荷泵
VPWR
COSC
睡觉
VPWM
PWM
发电机
PWM
VOUT
VSTART
VSLEEP
START和
睡觉
发现
睡觉
关闭
PHA
塔克
(THMC40)
低端
栅极驱动器
控制逻辑
与全球
关闭
转速表
产量
PHB
RD
(THMC41)
OSC
堵转
检测
自动重启
霍尔传感器
比较
H+
H–
AGND
保护地
2
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THMC40 , THMC41
变速的12伏直流无刷风扇电机驱动器
SLIS097 - 2000年3月
终端功能
终奌站
名字
AGND
CP
COSC
H–
H+
NC
保护地
PHA
PHB
RD
塔克
VOUT
VPWR
VPWM
9
3
1
12
13
6, 8
7
11
10
2
2
5
4
14
I / O
I
I
I / O
I
I
I
O
O
O
O
O
I
I
IC模拟地和基板的连接
外部电荷泵电容
外部振荡器的电容
霍尔传感器输入的负
霍尔传感器正输入端
无连接
电源地的高端电荷泵
低端驱动器A相电机绕组
低端驱动器的B相电机绕组
只开漏堵转检测输出THMC41
只开漏输出转速信号THMC40
高侧PWM驱动器输出的电机绕组
电源电压输入
PWM占空比的控制电压输入
描述
在工作温度范围内的绝对最大额定值(除非另有说明)
(见注1 )
电源电压输入,V
PWR
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 V
高侧驱动器, PWM输出电压,V
OUT
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 V
低端驱动器, A和B相输出,V
PHA
, V
PHB
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 V
霍尔传感器放大器的输入电压,V
H+
, V
H–
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 V
PWM占空比的控制输入电压V
PWM
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 V
开漏转速计输出电压( THMC40 ) ,V
塔克
或漏极开路RD输出电压
( THMC41 ) ,V
RD
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 V
振荡器的电容电压,V
COSC
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 V
电荷泵电容电压,V
CP
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 V
持续的高侧PWM输出源/灌电流,我
OUT
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5 A
持续的低侧PWM输出灌电流I
PHA
, I
PHB
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5 A
结到外壳热阻,R
θJC
。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 26.9 ° C / W
结至环境热阻,R
θJA
(见注2 ) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 122.3 ° C / W
在25 ° C,P连续功率耗散
D
(见注3 ) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1022毫瓦
高于25 ° C的环境,P功率降额因子
降额
(见注4 ) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 8.18毫瓦/°C的
工作温度范围内,T
C
。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 - 30 ℃至80 ℃的
存储温度范围,T
英镑
。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 - 55 ° C至150℃
最高结温,T
J
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150°C
引线温度(焊接, 10秒) ,T
领导
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300°C
超出“绝对最大额定值”列出的强调可能会造成永久性损坏设备。这些压力额定值只,和
该设备在这些或超出下标明的任何其他条件的功能操作“推荐工作条件”不
暗示。暴露于长时间处于最大绝对额定情况下会影响器件的可靠性。
注:1.所有电压值相对于GND 。
2. JEDEC低K板0 LFM气流
3. 150 ° C的最高结温, JEDEC低K板0 LFM气流
4, 80 ° C(最大值)的环境温度和150 ℃的最高结温
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3
THMC40 , THMC41
变速的12伏直流无刷风扇电机驱动器
SLIS097 - 2000年3月
dc
电气特性,V
PWR
= 12 V ,T
A
= - 30 ℃至80 ℃(除非另有说明)
电源电流
参数
VPWR
IVPWR
ISLEEP
电源电压范围
VPWR电源电流
睡眠状态电流
在堵转怠速工况检测
ILOAD = -1时, VOUT低, TA = 25℃
VPWM
0.4 V
测试条件
11
典型值
12
2.5
5
300
400
最大
13
5
单位
V
mA
mA
A
PHA , PHB低压侧三相绕组驱动器输出
参数
ILEAK
VOL
RDS ( ON)
VCLAMP
PHA , PHB输出漏电流
PHA , PHB低电平输出电压
PHA , PHB输出导通电阻
PHA , PHB输出有源钳位电压
测试条件
输出= OFF , VPHx = 12 V
输出= ON , IPHx = 1 , TA = 25℃
输出= ON ,
TA = 25°C
输出= OFF , IPHx = 200毫安
IPHx = 1A ,
32
典型值
0.1
0.5
0.5
38
最大
10
0.6
0.6
单位
A
V
V
霍尔传感器信号调理
参数
IIB ( HL )
VICR ( HL )
VIO
霍尔输入偏置电流
ICR ( HL )的共模输入电压范围
霍尔比较器的输入偏移电压
在VICR ( HL ) = 1 V至3.5 V
1
–7
0
测试条件
典型值
±0.1
最大
±1
3.5
7
单位
A
V
mV
V
OUT
高边相绕组驱动器输出
参数
ILEAK
VOH
RDS ( ON)
VRECIR
RDS(ON) (SYNC)
ILIMIT
VOUT输出睡眠状态泄漏电流
VOUT高电平输出电压
以VPWR VOUT输出高侧阻力
VOUT输出电压再循环
为保护地VOUT同步开关导通电阻
脉冲VOUT同步整流电流
极限
测试条件
睡眠状态接合,
VVOUT = 0 V至VPWR
运行状态下,输出高
IVOUT = -1时, TA = 25℃
,
运行状态下,输出低
,
IVOUT = -1时, TA = 25℃
运行状态下, VOUT = VPWR = 12V ,
VCOSC > VPWM ,
T设定= 100
s,
见注5
2
典型值
±0.1
VPWR
– 0.4
0.4
– 0.3
0.3
2.6
最大
±10
VPWR
– 0.6
0.6
– 0.5
0.5
单位
A
V
V
A
CP高侧栅极驱动电荷泵电容输入
参数
VCP
VCP ( UVLO )
电荷泵电压
VCP欠压锁定
测试条件
IVCP = -60
A,
VPWM = 2.5 V
22
6.5
典型值
26
7.6
8.5
最大
单位
V
V
C
OSC
外部振荡器的电容
参数
ICHARGE
IDISCHARGE
VDISCHARGE
VCHARGE
COSC充电电流源
COSC放电电流汇
用于切换到电流吸收COSC上限阈值
用于切换到当前COSC下限阈值
来源
测试条件
VCOSC = 1.4 V,充电模式
VCOSC = 1.4 V,放电模式
–130
130
2
0.43
典型值
–180
180
2.3
0.5
最大
–230
230
2.6
0.57
单位
A
A
V
V
注5 : VOUT电流限制,在具有热关断功能相结合,提供了VOUT到VPWR短路条件下,设备的生存能力。
4
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THMC40 , THMC41
变速的12伏直流无刷风扇电机驱动器
SLIS097 - 2000年3月
dc
电气特性,V
PWR
= 12 V ,T
A
= -30 ℃至80 ℃(除非另有说明) (续)
V
PWM
高侧PWM占空比调整输入
参数
ⅡB族(PWM)的
VPWM (100%)
VSLEEP
VSTART
VPWM输入偏置电流
VPWM电压相当于100 %的占空比
VPWM电压阈值从事睡眠模式
VPWM电压阈值脱离睡眠
模式
测试条件
VPWM = 0 V至3 V
2.3
0.6
0.7
0.8
0.9
典型值
最大
±1
单位
A
V
V
V
热关断特性
参数
TTSD
THYST
VOUT , PHA , PHB全球热关断
门槛
热关断迟滞
测试条件
温度的升高,直到输出关闭,
见注6
TTSD后,温度降低,直到输出
把返回到正常操作,见注6
150
15
典型值
最大
185
单位
°C
°C
TACH转速表漏极开路输出( THMC40 )
参数
ITACHLEAK
VOL
TACH高电平输出漏电流
TACH低电平输出电压
测试条件
VTACH = 5 V
ITACH = 5毫安
典型值
0.1
0.1
最大
1
0.3
单位
A
V
RD锁定转子检测漏极开路输出( THMC41 )
参数
IRDLEAK
VOL
RD高电平输出漏电流
RD低电平输出电压
测试条件
VRD = 5 V ,堵转条件
税务局= 5毫安,没有堵转
典型值
0.1
0.1
最大
1
0.3
单位
A
V
AC电气特性,V
PWR
= 12 V ,T
A
= -30 ℃至80 ℃(除非另有说明)
参数
FPWM
TRD
TRETRY
tHALL
tdead后( PHX )
TF (出)
TR (下)
TF ( PHX )
高侧栅极驱动器的PWM频率
堵转检测延迟时间
自动重启动延迟时间
霍尔零交叉抗尖峰脉冲时间
相减刑之间的死区时间
VOUT输出下降时间
VOUT输出上升时间
PHA或PHB下降时间
测试条件
COSC = 2200 pF的
COSC = 2200 pF的。参见图9
PF,
见图2
典型值
22.7
1
8
25
5
25
RL = 20
, LL = 5 mH的,
,
见注6
25
1
1
最大
单位
千赫
s
s
s
s
ns
ns
s
s
TR ( PHX )
PHA或PHB的上升时间
注6 :设计目标而已。在生产中测试。
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