單相高壓無刷直流電機控制器KP82201SG
KP82201SG 是一款針對單相高壓直流無刷電機應用的全橋控制器，可控制單相高壓直流無刷電機，并與外置功率器件組合以滿足不同功率等級要求的應用。
KP82201SG 內置單相 BLDC 控制算法及兩路高壓半橋驅動電路，外圍應用簡單，同時芯片集成輸出抖頻功能，中心頻率為 20kHz， 噪音低，EMC 性能佳。
KP82201SG 還集成內置高壓自供電電路，除滿足自身芯片用電需求外，也可為無刷直流電機應用的霍爾傳感器或低功耗應用的單片機供電。
系統可靠性是電機運行的必要條件，KP82201SG 集成完備的保護功能，包括：堵轉保護、系統過流保護、VDD 欠壓保護 （UVLO）、內部過熱保護。
KP82201SG 典型應用框圖
為使讀者便于理解 KP82201SG，從以下 5 個方面來總結必易微針對高壓直流電機應用推出的解決方案：
亮點1：“二合一”高壓解決方案，靈活調配負載功率
KP82201SG 集成單相 BLDC 控制單元 （Control Unit） 及兩路高壓半橋驅動電路，客戶可根據應用的功率等級靈活選配外圍功率器件，方案靈活性高。單相 BLDC 控制單元既完成單相 BLDC 的啟動、轉向和速度的控制調節，也完成故障狀態的保護，客戶僅需通過一個接口 （PWM） 即可實現對電機速度的控制。
同時集成了兩路高壓半橋驅動電路，半橋驅動電路自舉二極管亦集成在芯片內部，客戶可省卻外圍二極管。整體方案外圍簡單，PCB 緊湊。
亮點2：集成抖頻（Spread spectrum）功能，EMC 性能佳
KP82201SG 內置抖頻功能，中心頻率為 20KHz，并在一定時間內以正負 2kHz 的頻率周期性變化。眾所周知，對于理想的周期性信號，頻譜是離散的，僅在固定的頻率點上有能量，因此能量很集中，很可能超出電磁干擾法規的規范范圍。而采用抖頻技術的芯片，可使能量不再集中于某個既定的頻率點上，而是分散在一定范圍內的頻段內，但總能量是一樣的，從而使得在整個頻帶范圍內的信號幅值峰值降低，進而獲得良好的 EMC 性能。
下圖為在同樣的 EMC 濾波器與功率等級條件下的 EMI 傳導測試圖。采用必易微集成抖頻功能方案的 BLDC 控制方案，可比未集成抖頻功能方案的 EMC 裕量優 6dB。
亮點3：無啟動死點單相永磁同步電機存在“死點”，如下圖所示，電機轉矩由電磁轉矩和磁阻轉矩兩分量組成，對均勻氣隙結構的單相永磁電機，其電磁轉矩存在有周期性的“死點”，即當繞組通電時，定轉子磁場的夾角為 0° 或者 180° 電角度時，電磁轉矩為 0，因此電機靜止時，不能讓轉子停在死點處。為消除“死點”，在電機設計中需要改變轉子磁路的對稱性，采用不對稱氣隙結構設計，利用磁阻轉矩與電磁轉矩的合成，使得轉子在各個電角度下，均能獲得起動轉矩，解決電機“死點”問題.
單相永磁同步電機輸出轉矩特性
KP82201SG 內置智能啟動算法，在不同氣隙設計結構及不同負載條件下，電機均能平穩啟動。
亮點4：集成低壓供電電源，支持霍爾及簡單外圍供電
KP82201SG 集成自供電電源，可支持霍爾及其它外圍供電。芯片通過內置高壓 LDO 和低壓 LDO 給 VDD 引腳與 VLDO 引腳供電。VDD 引腳正常輸出電壓 11.9V，輸出電流可至 17mA；VLDO 引腳平均輸出電壓 5V，輸出電流可至 9mA。KP82201SG 集成低壓供電電源，可解決系統外圍低用電應用的電源問題，簡化外圍電路，使整體 BOM 成本更優。
亮點5：多種調速方式兼容：PWM/模擬/電位器調速
KP82201SG 支持 PWM 調速、模擬電壓調速和電位器調速。調速方式靈活且控制線性度高，客戶通過 PWM 接口可實現對電機速度的控制。調速功能如下：PWM 調速下推薦輸入工作頻率 1KHz，占空比范圍 5％-95％；模擬電壓調速下推薦輸入電壓范圍 0.8V-2.6V；電位器調速下推薦輸入阻值范圍 4Kohm-14Kohm。
單相高壓直流無刷電機全橋控制器 KP82201SG 適用于中大功率單相高壓直流電機應用場合，在落地扇、管道風機、大功率散熱風扇等應用場合具有使用簡單、EMC 性能佳、整體 BOM 成本更優化等各種優勢！
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