DRV8828國產完美替代MS8828

趙妍和

MS8828是一款有感方波三相無刷電機驅動芯片，最高工作電壓可達35V，最大驅動峰值電流可達1.5A。MS8828可實現無刷電機的制動、換向、調速等功能，它還有過溫、過流、欠壓、堵轉保護功能。它還有一個5V穩壓輸出，可以用于給霍爾供電。

下方圖1是MS8828無刷電機驅動的內部框圖及典型外圍電路，它是純硬件設計，外圍電路連接正確，電機線和霍爾線序正確后，只需給芯片VCC電源供電即可驅動一個三相無刷電機轉動。

轉速的調整

電機的轉速可以通過調整外部輸入PWM脈沖的占空比大小來調整。PWM信號的頻率建議要大于20kHz，因為如果PWM信號太低會落在人耳可聽聲音頻率范圍，電機轉動的噪聲會稍大。PWM脈沖可以由MCU提供，也可以由NE555產生，NE555產生PWM可調電路可參考圖2，VREG是MS8828的5V穩壓輸出，RP1是50kΩ的可調電阻，這個電路可產生占空比調整范圍為5%到95%，頻率為28khz左右的PWM信號。

FG的使用

MS8828的FG是反映霍爾變化快慢的輸出信號，真值表如下表所示，可通過檢測FG信號的頻率來監測出電機轉速的變化快慢，通過FG頻率可以計算出電機實際轉動轉速，計算公式為：

公式中的Poles為電機的極數。MS8828的PWM占空比大小與實際電機的轉速可能不是非常標準的線性關系，所以可通過檢測FG信號頻率計算出實際電機轉速，進而調整PWM占空比來修正實際轉速，這樣做閉環轉速控制。注意FG腳為開漏輸出結構，需要接上拉電阻才有信號輸出。

VREG與HB的使用

MS8828支持霍爾安裝120°的無刷電機，不支持60°的電機，霍爾的供電可以由MS8828的5V穩壓輸出供電，5V穩壓輸出到霍爾電源腳之間可以串一顆限流電阻，然后通過一個三極管作為開關連接，三極管的基極接MS8828的HB，HB一般情況都會輸出3.6V的直流電平，只有兩種情況下會輸出0V，一是S/S為H，進入STEP態，二是檢測到PWMIN置H延時3ms之后。所以HB通過這樣方式連接芯片在以上兩個狀態時會切斷霍爾的供電以達到省電的目的。

堵轉保護功能的使用

MS8828的堵轉保護功能是通過CSD保護電路實現的，當電機處于運行狀態但霍爾信號在一定時間內沒有變化時，CSD電路將起作用。堵轉保護的設置時間由連接CSD腳的對地電容決定，設置時間(s)=90*C(uF),當一個0.022uF 的電容接入時保護時間約2S。設置時間必須足夠大以滿足電機的啟動時間。進入堵轉保護后由以下條件可退出堵轉保護狀態：

1、S/S腳置H，處于STOP狀態時；

2、F/R腳進行切換狀態時；

3、在PWMIN腳輸入上檢測到0％占空比時;

4、檢測到低壓狀態時；

如果不需要堵轉保護功能，只需將CSD電容并聯上一顆220kΩ對地電阻即可。

避免高速時急停和換向

在實際使用時盡量避免在電機全速或者接近全速轉動時直接剎車或換向。因為如果在電機高速轉動時，電流較大的情況下直接剎車或換向瞬間會產生極大的電流和反向電勢，如果這瞬間電流和反向電勢超過芯片承受極限就會導致驅動芯片損壞，所以建議客戶讓電機剎車或換向時必須減速后再進行。

可增加的保護電路

MS8828在設計初時，已經考慮上述可能性并不計成本提高芯片內部單管耐壓，但鑒于實際使用時針對不同電機以及惡劣環境和違規操作，建議增加圖4的保護電路，圖中的VCC1和VCC2分別是芯片的兩個電源腳（PIN11和PIN12）。電路原理是將MS8828的電源分為邏輯控制電源和H橋驅動電源，H橋驅動產生過高的電壓和電流通過該電路后不會影響到MS8828的邏輯控制電源。

接口的連接

MS8828實際使用時通常會將電源、地、邏輯控制腳（PWMIN、S/S、FR）、霍爾反饋輸出FG連線到一個接口上，通過這個接口再連接到外部的控制，建議使用時邏輯控制腳和霍爾反饋輸出FG接口到芯片的管腳之間串一個1kΩ左右的電阻，以防止芯片的這些數字腳有過流，過壓等異常情況時易使芯片損壞。

PCB的注意事項

MS8828是電機驅動芯片，在驅動電機時一定會通過H橋的MOS開關的切換而產生較大的熱量，所以如果有條件，PCB板上要做好散熱處理。由于要通過較大的電流，PCB布線時要注意電源線VCC和輸出OUT的線盡量粗一些。