MCP8063 12V 3-Phase BLDC Sensorless Fan Controller 演示板套件使用指南

一、前言

在電子設(shè)備散熱需求日益增長的今天，無傳感器三相 BLDC 風(fēng)扇控制器的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。Microchip 的 MCP8063 12V 3-Phase BLDC Sensorless Fan Controller 演示板套件為工程師們提供了一個便捷的測試和開發(fā)平臺。本文將詳細(xì)介紹該套件的相關(guān)信息，幫助大家更好地使用它。

文件下載：ADM00575.pdf

二、文檔說明

2.1 文檔布局

此文檔主要分為四個部分：

1. 產(chǎn)品概述：介紹 MCP8063 演示板套件的基本信息和組成。
2. 安裝與操作：指導(dǎo)用戶如何安裝軟件和硬件，以及如何操作演示板。
3. 原理圖和布局：展示演示板和子板的原理圖和布局圖。
4. 物料清單：列出構(gòu)建演示板所需的所有部件。

2.2 文檔約定

文檔中使用了一些特定的字體和符號來表示不同的內(nèi)容，例如：

• 斜體 Arial 字體表示參考書籍，如 MPLAB? IDE User’s Guide。
• 加粗字符表示對話框按鈕，如“Click OK”。
• 尖括號內(nèi)的文本表示鍵盤按鍵，如 。

2.3 推薦閱讀

除了本用戶指南，還推薦閱讀 MCP8063 數(shù)據(jù)手冊“3-Phase Brushless Sinusoidal Sensorless Motor Driver”（DS20005257），以獲取更多詳細(xì)信息。

2.4 Microchip 網(wǎng)站

Microchip 通過其官方網(wǎng)站（www.microchip.com）提供在線支持，包括產(chǎn)品支持、技術(shù)支持和業(yè)務(wù)信息等。

2.5 客戶支持

用戶可以通過分銷商、當(dāng)?shù)劁N售辦公室、現(xiàn)場應(yīng)用工程師（FAE）或技術(shù)支持渠道獲取幫助。技術(shù)支持可通過網(wǎng)站（http://www.microchip.com/support）獲得。

2.6 文檔修訂歷史

文檔有兩個版本，Revision A 于 2014 年 3 月首次發(fā)布，Revision B 于 2015 年 6 月更新，增加了 MCP8063 子板的相關(guān)內(nèi)容。

三、產(chǎn)品概述

3.1 簡介

MCP8063 12V 3-Phase BLDC Sensorless Fan Controller 演示板可通過 USB 連接由 PC 軟件控制，用于控制和監(jiān)控 Microchip 的 12V 風(fēng)扇驅(qū)動設(shè)備，如 MCP8063 或 MTD6501。該軟件具有風(fēng)扇驅(qū)動電源控制和監(jiān)控、PWM 控制以及速度和電流消耗監(jiān)控等功能，還支持自動應(yīng)用測試。

3.2 硬件描述

演示板包含以下主要組件：

• PIC24FJ64GB002 微控制器：用于 USB 連接、PWM 生成、FG 頻率測量、(V_{DD}) 測量、其他信號激活和組件通信。
• MCP1824 LDO 穩(wěn)壓器：為微控制器提供 3.3V 電源。
• MCP19110 降壓穩(wěn)壓器：為風(fēng)扇驅(qū)動器提供電源。
• MCP3421 Delta - Sigma ADC：用于感應(yīng)風(fēng)扇驅(qū)動器的電流消耗。

3.3 MCP8063 子板

子板（ADM00535）可與主板配合使用，也可獨(dú)立作為獨(dú)立板使用。它具有一個三相 BLDC 電機(jī)連接器，可用于連接風(fēng)扇。

3.4 套件內(nèi)容

MCP8063 12V 3-Phase BLDC Sensorless Fan Controller 演示板套件（ADM00575）包括：

• MCP8063 12V 3-Phase BLDC Sensorless Fan Controller 演示板（ADM00532）
• 3 個 MCP8063 子板（ADM00535）
• 一根迷你 USB 電纜
• 重要信息表

四、安裝與操作

4.1 入門

4.1.1 軟件安裝

從 Microchip 網(wǎng)站（www.microchip.com）下載 MCP8063 演示板軟件安裝程序和 GUI。安裝過程如下：

1. 解壓存檔文件，點(diǎn)擊 .exe 文件，啟動安裝程序。
2. 閱讀許可協(xié)議，接受協(xié)議后點(diǎn)擊“Next”。
3. 選擇安裝目錄，可使用默認(rèn)目錄或自定義目錄。
4. 點(diǎn)擊“Next”開始安裝，安裝完成后點(diǎn)擊“Finish”退出安裝程序。
5. 可通過 Windows 開始菜單或桌面圖標(biāo)啟動軟件。

4.1.2 硬件安裝

使用演示板套件的步驟如下：

1. 將 MCP8063 子板插入其插槽。
2. 使用子板的風(fēng)扇連接器連接三相 BLDC 無傳感器風(fēng)扇，可選擇正?；蚍聪蚰Ｊ?。
3. 啟動演示板軟件。
4. 將迷你 USB 電纜從計(jì)算機(jī)的 USB 端口連接到演示板的連接器，指示燈亮起表示連接成功。
5. 必要時，讓計(jì)算機(jī)識別演示板，USB 連接就緒后，USB 指示燈將保持亮起。
6. 如有需要，重啟計(jì)算機(jī)。
7. 將電源連接到 (V{IN}) 測試點(diǎn)，(V{IN}) 值為 18V ±10%，電源應(yīng)能提供高達(dá) 1.0A 的電流，GUI 應(yīng)顯示板上的 (V_{IN}) 值。

4.2 軟件描述

演示板軟件窗口包含三個選項(xiàng)卡：

4.2.1 控制選項(xiàng)卡

提供控制和監(jiān)控演示板的選項(xiàng)，包括：

• 電源控制：通過“Turn On/Off Power Supply”按鈕啟用或禁用風(fēng)扇驅(qū)動器的電源。在啟用電源前，需確保輸入電壓在 16V 至 20V 之間，電流超過 2.5A 時，風(fēng)扇驅(qū)動器電源將自動關(guān)閉。
• 速度設(shè)置：監(jiān)控風(fēng)扇驅(qū)動器 FG 引腳的頻率，并將其轉(zhuǎn)換為機(jī)械速度（RPM）。為正確顯示 RPM，需連接 4P/6S 風(fēng)扇，若電機(jī)極數(shù)不同，可調(diào)整相應(yīng)值。
• 圖表：控制圖表的啟動、停止、清除和自動縮放功能。圖表每秒添加 10 個值，可顯示速度曲線（RPM）和電流曲線（mA）。
• 電流和速度指示器：顯示即時電流消耗和速度。
• PWM 引腳：通過滑動條設(shè)置風(fēng)扇驅(qū)動器 PWM 引腳的占空比。
• 風(fēng)扇驅(qū)動器電源供應(yīng)級別控制：通過滑動條設(shè)置風(fēng)扇驅(qū)動器的所需電壓值。

4.2.2 測量設(shè)置選項(xiàng)卡

用于評估風(fēng)扇在不同測試、不同條件下的行為，以檢查風(fēng)扇是否適合風(fēng)扇驅(qū)動器。具體設(shè)置包括：

• 測量設(shè)置：定義測量角落，包括 PWM 角落測量、電源供應(yīng)級別角落、啟動檢查持續(xù)時間、迭代之間的等待時間和每個角落的迭代次數(shù)。
• 啟動測試設(shè)置：啟用或禁用啟動測試。
• PWM 更改：從 100% 的 PWM 值開始，根據(jù)指定的 PWM 角落更改 PWM 值，并檢查風(fēng)扇是否仍在運(yùn)行?？蛇x擇跳過風(fēng)扇重啟以減少測試時間。
• 速度曲線和穩(wěn)定性：檢查速度穩(wěn)定性，報告當(dāng)前平均值、最大和最小測量速度、穩(wěn)定性百分比和西格瑪變化。
• 測量控制：控制測試工作流程，包括停止測量和自動保存測量結(jié)果。

4.2.3 測量結(jié)果選項(xiàng)卡

顯示測試結(jié)果，用戶可管理結(jié)果文件的存儲位置。包括：

• 測量結(jié)果：通過三個按鈕管理測試結(jié)果，可選擇結(jié)果文件的存儲位置、保存當(dāng)前結(jié)果和清除所有結(jié)果。
• 結(jié)果表：顯示測試結(jié)果。

五、原理圖和布局

附錄 A 提供了演示板和子板的原理圖和布局圖，包括電路板的頂層絲印、頂層銅層、底層銅層等信息，有助于工程師進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試。

六、物料清單

附錄 B 列出了構(gòu)建演示板和子板所需的所有部件，包括電容、電阻、連接器、集成電路等，方便工程師進(jìn)行采購和組裝。

七、總結(jié)

MCP8063 12V 3-Phase BLDC Sensorless Fan Controller 演示板套件為工程師提供了一個全面的測試和開發(fā)平臺，可幫助他們快速驗(yàn)證和優(yōu)化無傳感器三相 BLDC 風(fēng)扇控制器的性能。通過本文的介紹，相信大家對該套件的使用有了更深入的了解。在實(shí)際應(yīng)用中，大家可以根據(jù)具體需求進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)和調(diào)試。你在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。