【产品】集成式单相高压直流无刷电机全桥控制器，内置抖频且无启动死点，支持PWM/模拟电压/电位器调速

时间： 2021-09-16 来源：必易微

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无刷直流电机（简称BLDC电机）是一种采用直流电源并通过外部电机控制器实现电子换向的电机。不同于有刷电机依靠电刷和机械换向器实现换相，BLDC电机依靠霍尔传感器的输出或无霍尔感测技术提供转子位置信息，通过电机控制器的控制时序实现电子换向，因此称为无刷直流电机。

无刷直流电机的基本结构由定子、转子和霍尔传感器组成。以单相直流无刷电机为例，如下图所示，控制4个功率管的开通与关断，周期性地改变电机AB两端的电位，从而引起定子与转子的吸引与排斥，产生旋转运动。

图 1

单相高压无刷直流电机控制器KP82201SG

KP82201SG是必易微推出的一款单相高压直流无刷电机全桥控制器，可控制单相高压直流无刷电机，并与外置功率器件组合以满足不同功率等级要求的应用。KP82201SG内置单相BLDC控制算法及两路高压半桥驱动电路，外围应用简单，同时芯片集成输出抖频功能，中心频率为20kHz,噪音低，EMC性能佳。

KP82201SG还集成内置高压自供电电路，除满足自身芯片用电需求外，也可为无刷直流电机应用的霍尔传感器或低功耗应用的单片机供电。系统可靠性是电机运行的必要条件，KP82201SG集成完备的保护功能，包括：堵转保护、系统过流保护、VDD欠压保护(UVLO)、内部过热保护。

图 2 KP82201SG 典型应用框图

为使读者便于理解 KP82201SG，从以下 5 个方面来总结必易微针对高压直流电机应用推出的解决方案：

亮点1：“二合一”高压解决方案，灵活调配负载功率

KP82201SG集成单相BLDC控制单元(Control Unit)及两路高压半桥驱动电路，客户可根据应用的功率等级灵活选配外围功率器件，方案灵活性高。单相BLDC控制单元既完成单相BLDC的启动、转向和速度的控制调节，也完成故障状态的保护，客户仅需通过一个接口(PWM)即可实现对电机速度的控制。

KP82201SG同时集成了两路高压半桥驱动电路，半桥驱动电路自举二极管亦集成在芯片内部，客户可省却外围二极管。整体方案外围简单，PCB紧凑。

图 3

亮点2：集成抖频（Spread spectrum）功能，EMC 性能佳

KP82201SG内置抖频功能，中心频率为20KHz，并在一定时间内以正负2kHz的频率周期性变化。众所周知，对于理想的周期性信号，频谱是离散的，仅在固定的频率点上有能量，因此能量很集中，很可能超出电磁干扰法规的规范范围。而采用抖频技术的芯片，可使能量不再集中于某个既定的频率点上，而是分散在一定范围内的频段内，但总能量是一样的，从而使得在整个频带范围内的信号幅值峰值降低，进而获得良好的EMC性能。

下图为在同样的EMC滤波器与功率等级条件下的EMI传导测试图。采用必易微集成抖频功能方案的BLDC控制方案，可比未集成抖频功能方案的EMC裕量优6dB。

图 4 对比图

亮点3：无启动死点

单相永磁同步电机存在“死点”，如下图所示，电机转矩由电磁转矩和磁阻转矩两分量组成，对均匀气隙结构的单相永磁电机，其电磁转矩存在有周期性的“死点”，即当绕组通电时，定转子磁场的夹角为0°或者180°电角度时，电磁转矩为0，因此电机静止时，不能让转子停在死点处。为消除“死点”，在电机设计中需要改变转子磁路的对称性，采用不对称气隙结构设计，利用磁阻转矩与电磁转矩的合成，使得转子在各个电角度下，均能获得起动转矩，解决电机“死点”问题。

KP82201SG内置智能启动算法，在不同气隙设计结构及不同负载条件下，电机均能平稳启动。

图 5 单相永磁同步电机输出转矩特性

亮点4：集成低压供电电源，支持霍尔及简单外围供电

KP82201SG集成自供电电源，可支持霍尔及其它外围供电。芯片通过内置高压LDO和低压LDO给VDD引脚与VLDO引脚供电。VDD引脚正常输出电压11.9V，输出电流可至17mA；VLDO引脚平均输出电压5V，输出电流可至9mA。KP82201SG集成低压供电电源，可解决系统外围低用电应用的电源问题，简化外围电路，使整体BOM成本更优。

图 6

表 1

亮点5：多种调速方式兼容：PWM/模拟/电位器调速

KP82201SG支持PWM调速、模拟电压调速和电位器调速。调速方式灵活且控制线性度高，客户通过PWM接口可实现对电机速度的控制。调速功能如下：PWM调速下推荐输入工作频率1KHz，占空比范围5%-95%；模拟电压调速下推荐输入电压范围0.8V-2.6V；电位器调速下推荐输入阻值范围4Kohm-14Kohm。

图 7 PWM调速曲线

图 8 电位器调速曲线

单相高压直流无刷电机全桥控制器KP82201SG适用于中大功率单相高压直流电机应用场合，在落地扇、管道风机、大功率散热风扇等应用场合具有使用简单、EMC性能佳、整体BOM成本更优化等各种优势！

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豆芽 Lv8. 研究员 2022-12-08

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2023/6/1 - 必易微 - 选型指南 - REV 1.1 代理服务技术支持采购服务

必易微ACDC产品选型表

必易微提供以下技术参数型号为PN级的AC-DC产品选型，包含LLC 控制器,PFC 控制器,PFC 转换器,PSR 控制器,PSR 转换器,SR 控制器,SR 转换器,SSR 控制器,SSR 转换器,电池监控保护器,非隔离控制器,非隔离转换器,高压智能线性稳压器等，具有CV、CC&CV、CP&CV多种输出特性，低压&高压以及电阻启动方式，Buck/Buck-Boost/Flyback等多种拓扑电路结构，六级能效标准，待机功耗最低可＜20mW。必易微ACDC产品具有SOP-7、DIP-7、SOT23-6等多种封装，具体下单型号可参考产品数据手册。

产品型号	品类	封装	拓扑电路	最大功率(W)	工作模式	最高频率(kHz)	输出特性	启动方式	能效标准	待机功耗(mW)	VDDmax(V)
KP212	PSR 控制器	SOT23-6	Buck/Flyback	65	DCM	70	CC&CV	电阻启动	六级	<75	30

选型表 - 必易微立即选型

必易微展会预告 | 2024年9月6日合肥家电电源与智能变频技术研讨会

2024年9月6日-9月7日必易微邀请您参加在合肥白金汉爵大酒店（合肥市包河区徽州大道5112号）举办的第三届合肥家电电源与智能变频技术研讨会。

2024-09-03 - 原厂动态代理服务技术支持采购服务

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型号- KP3282,KP40611W,KP3281,KP23130M,KP311BH,KP212,KP2264H,KP206D,KP81106A,KP30173M,KP2591A,KP206A,KP206B,KP36374,KP36373,KP2066,KP2064,KP8530X,KP41282,KP3210B,KP22066A,KP2182,KP2062,KP30172M,KP21822M,KP35052,KP36384,KP35053,KP22308,KP36383,KP36382,KP35051,KP22306,KP40511,KP40512,KP23132M,KP23132K,KP23162,KP2262H,KP23161,KP23160,KP1511,KP35026,KP23264M,KP41260,KP41140,KP41261,KP2806A,KP41141,KP41262,KP41142,KP201,KP30262,KP30264,KP206,KP35032,KP35033,KP30261,KP35031,KP22315A,KP40512M,KP40612,KP3126,KP21824M,KP21824L,KP40611,KP23267,KP23267M,KP21825C,KP4050,KP30181H,KP32652,KP30182H,KP32651,KP35001,KP36573,KP36572,KP40561P,KP22066,KP22064,KP41240,KP41361,KP3501A,KP41241,KP23151,KP22062,KP23150,KP22305L,KP30362,KP2315A,KP2206A,KP22305A,KP22035,KP22033,KP2813A,KP32511,KP40613QD,KP30183M,KP32512,KP36675,KP36674,KP35101,KP36673,KP22306A,KP21827M,KP23132,KP23131,KP23130,KP41340,KP30182M,KP30183H,KP30584,KP35111,KP3251A,KP23221,KP2201C,KP35200,KP8110X,KP22308B,KP3310,KP22308A,KP3311,KP15051,KP23111,KP23110,KP15052,KP32621,KP32622,KP1505A,KP2311A,KP2202A,KP81103,KP81102,KP81101,KP81106,KP41262C,KP2205,KP2206,KP2203,KP21827,KP21824,KP2201,KP2202,KP4060,KP41261C,KP23162M,KP40561,KP23162K,KP311A,KP311B,KP2822,KP3116,KP85631,KP3111,KP2264,KP35083,KP2261,KP40562,KP2262,KP35081,KP3114,KP35082,KP3112,KP40511P,KP201H,KP201F,KP201K,KP201A,KP31614,KP201E,KP22062A,KP201B,KP201C,KP2813,KP3221,KP2011,KP3224,KP3116H,KP3222,KP2012,KP2013,KP3211B,KP23152M,KP2806,KP321B,KP321AB,KP2803,KP30171,KP2801,KP35064,KP40661,KP35062,KP3113H,KP3212B,KP15113,KP15114,KP15111,KP22064A,KP3206,KP3205,KP3211H,KP2591,KP3114H

2023/6/1 - 必易微 - 选型指南 - REV 1.0 代理服务技术支持采购服务

必易微（KIWI）IOT领域电源管理芯片产品介绍

描述- 本文介绍了必易微电子在IOT领域电源管理芯片的产品。内容包括公司基本信息、智能硬件系统构成、电源管理解决方案、五大核心技术、产品选型表等。重点介绍了必易微电子在高压700V混合BCD工艺、平台化产品、系统架构、高功率密度电源、超低待机、低功耗等方面的技术优势。

型号- KP2190,KP311AWPA,KP20H,KP3281DP,KP2191,KP4110-1-2,KP2192,KP212,KP86888,KP3116WPA,KP2501,KP86884,KP206A,KP216,KP3210BSGA,KP206B,KP214,KP3224DP,KP3205SGA,KP3310,KP3126SG,KP23111,KP2182,KP23110,KP101,KP201E-H,KP15026VPA,KP86888S,KP3110-2-4-6,KP201A-H,KP3116SGA,KP22306,KP322XDP,KP216X,KP15012SPA,KP23132M,KM8684NQ,KP3221DP,KP3282DP,KP15026,KP3310DPA,KP3210-1-2B,KP3211BDP,KP2201-B,KP2326,KM868X,KP1513,KP3114WPA,KP146X,KP2164,KP206A-B,KP2162,KP2202,KP3120SPA,KP2161,KP201,KP18026,KP15026WPA,KP3112LGA,KP214X,KP2182X,KP206,KP3114SGA,KM8688NQ,KP4055,KM8684NS,KP3126,KP226X,KP2061-4,KP23266,KP15014SPA,KP23264,KP4051,KP201-E-F,KP1511X,KP3210SGA,KP322X,KP201X,KP321ABSGA,KP3110,KP3222DP,KP1452,KP3221SG,KP4124X,KP2313X,KP201H,KP23133M,KP201F,KP18051ESPA,KP41242,KP3211BSGA,KP41240,KP41241,KP23152,KP15012-4,KP3210BDP,KP23151,KP201A,KP23150,KP1512X,KP201E,KP201B,KP201C,KP212X,KP36673-4,KP35015,KP3221SGA,KP2010,KP2131,KP3310SPA,KP3112SGA,KP2011,KP2132,KP2130,KP2012,KP2013,KP3284DP,KP3126SGA,KP18061ESPA,KP1315X,KP3110SPA,KP2126,KP4050-A,KP18055ESPA,KP2801,KP142X,KP1030,KP2120,KP2124,KP328X,KP2122,KP311ALGA,KP23133,KP18069,KP23132,KP3212BDP,KP226XH,KP41240-1-2,KP141X,KP401,KP2591,KP21821-2-4,KP206X

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