作者：西北工業(yè)大學(xué) 余名浩 來源：《國外電子元器件》

摘要：mc642是美國安森美公司推出的脈寬調(diào)制型直流電機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制ic。它具有節(jié)能關(guān)斷模式，能提供與濕度成正比的速度控制。文中講述了mc642的功能和工作原理，討論了其外圍電路的設(shè)計(jì)方法，并介紹了幾個(gè)典型的應(yīng)用電路。 關(guān)鍵詞：mc642 pwm 風(fēng)扇速度 控制器 1 概述 mc642是美國安森美公司（on semiconductor）最新推出的脈寬調(diào)制型（pwm）直流電機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制ic，它能提供與濕度成正比的速度控制。與輸入引腳vin相連的熱敏電阻可為pwm占空比提供從0%到100%變化時(shí)所需的1.25v到2.65v的控制電壓。vin引腳上的電阻分壓器可用于設(shè)定電機(jī)的最小風(fēng)扇速度。當(dāng)系統(tǒng)退出關(guān)斷模式或發(fā)生瞬時(shí)故障時(shí)，mc642內(nèi)部的啟動(dòng)定時(shí)器能夠可靠地啟動(dòng)。當(dāng)風(fēng)扇電機(jī)出現(xiàn)故障、開路或風(fēng)扇未連接等情況時(shí)，mc642能夠主動(dòng)觸發(fā)內(nèi)部的啟動(dòng)定時(shí)器，如果故障繼續(xù)存在，則fault輸出變低，芯片將被鎖定在關(guān)斷模式。 mc642的主是特點(diǎn)如下： ●具有節(jié)能的關(guān)斷模式； ●支持廉價(jià)的負(fù)溫度系數(shù)/正濕度系數(shù)電阻（ntc/ptc）； ●轉(zhuǎn)速與濕度成正比； ●噪聲低，風(fēng)扇壽命長(zhǎng)； ●風(fēng)扇供電電壓獨(dú)立于mc642的供電電壓； ●內(nèi)含故障檢測(cè)電路，可檢測(cè)風(fēng)扇故障； ●工作溫度范圍為0℃～85℃。 mc642可廣泛應(yīng)用于電源、pc機(jī)、ups、功率放大器等系統(tǒng)中的電扇控制。 2 引腳功能 mc642具有so-8和dip-8兩種封裝形式，各引腳的功能如下： vin（1腳）：該引腳與熱敏電阻（或其它溫度傳感器）相連，1.25～2.65v的電壓變化可使vout引腳得到0%～100%的占空比變化。 cf（2腳）：該引腳接pwm的斜波發(fā)生器定時(shí)電容。與1μf電容相連時(shí)，其pwm工作頻率為30hz。 vmin（3腳）：與外置電阻分壓器相連，通過設(shè)定最小占空比來確定最小風(fēng)扇速度，當(dāng)0≤vmin≤vshdn時(shí)，mc642進(jìn)入關(guān)斷模式。在關(guān)斷模式，fault的輸出不起作用，此時(shí)的輸出電流降至25μa；當(dāng)vmin≥vrel時(shí)，mc642退出關(guān)斷模式。（vshdn=0.13vdd，vrel=0.19vdd）。 gnd（4腳）：地線。 sense（5腳）：當(dāng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過傳感電阻可在該腳測(cè)到脈沖串。如果該腳檢測(cè)不到脈沖，則說明有故障存在。 fault（6腳）：輸出端故障（開集電極結(jié)構(gòu)），當(dāng)fault輸出變低時(shí)，表明有故障產(chǎn)生。器件進(jìn)入關(guān)斷模式，直至故障清除或重新上電。如果需要硬件關(guān)斷，可將fault連至vmin引腳。這樣，當(dāng)pwm的占空比達(dá)到100%時(shí)，雖然fault變低，但器件不會(huì)自動(dòng)鎖存。 vout（7腳）：pwm信號(hào)輸出，其pwm的互補(bǔ)輸出信號(hào)應(yīng)連到外部電機(jī)驅(qū)動(dòng)npn晶體管的基極。 vdd（8腳）：電源供電端，可用不同于風(fēng)扇電源的另一個(gè)電源提供。 3 工作原理 mc642的工作原理及引腳排列圖如圖1所示。下面對(duì)其內(nèi)部的組成原理加以說明。 3.1 pwm電路 pwm電路由斜波發(fā)生器和閾值檢測(cè)器組成。其pwm頻率由cf輸入腳上的電容決定。在30hz頻率時(shí)，推薦使用1μf的cf。同時(shí)，該pwm頻率也是啟動(dòng)和故障定時(shí)器的時(shí)基。 vout可驅(qū)動(dòng)npn晶體管或n溝道m(xù)osfet管，而且通常采用非對(duì)稱的互補(bǔ)方式來驅(qū)動(dòng)。由于系統(tǒng)使用的是pwm而不是線性電源控制方式，因此，系統(tǒng)的功耗非常小，故可使用to-92或sot封裝的元件。 3.2 啟動(dòng)定時(shí)器 為了保證風(fēng)扇能夠可靠地工作，如果風(fēng)扇由靜止啟動(dòng)，自動(dòng)定時(shí)器將在32個(gè)pwm周期后輸出vout。如果pwm的工作頻率為30hz，則啟動(dòng)時(shí)間大約為1秒。一旦檢測(cè)到故障信號(hào)，器件立即觸發(fā)啟動(dòng)定時(shí)器，并進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài)。 3.3 關(guān)斷控制 如果vmin低于vshdn（vshdn=0