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MPQ6634 “零代碼”無刷電機驅動

文章來源：永阜康科技更新時間：2025/10/27 10:34:00

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本文導讀

只用一顆3mm×4mm的小芯片就能把風扇、泵等小功率無刷電機驅動起來的動力單元——這就是MPS新一代車規級三相驅動器MPQ6634。把復雜的三相驅動、FOC算法、全套保護塞進一顆芯片，加速開發周期！

引言

MPQ6634是一款智能無刷電機控制芯片，集成無感FOC控制算法，無需額外的代碼支持，根據實際應用需求，通過上位機修改相關寄存器配置即可。MPQ6634集成了預驅和MOS管，無需多余的外圍電路，可直接驅動無刷電機，對外提供PWM控制接口，用于電機速度控制，適用于風扇、進氣格柵等汽車小功率無刷電機。

圖1 MPQ6634芯片

MPQ6634資源、優勢介紹

PQ6634芯片特點：

· 輸入電壓：4.5V~35V

· 相電流：高達2A

· 驅動方式：無感FOC控制

· 控制信號：0-3.3V電壓輸入/50Hz~20kHz PWM輸入

方向控制輸入、制動信號輸入

· 運行控制：速度-占空比曲線配置

· 控制模式：開環/閉環速度控制模式

· 保護功能：過流保護、過壓保護、缺相保護和堵轉保護

· 反饋信號：速度和堵轉信號反饋

· 通信方式：通過IIC讀寫

· PWM開關頻率：24kHz

· 電機功率：推薦25W以下

· AEC-Q100 Grade 1

MPQ6634芯片優勢：

· TQFN-12(3mmx4mm)封裝，體積小，縮小硬件PCB的空間

集成LDO和MOSFET，外圍電路簡單

· 集成無感FOC控制算法，無需額外代碼

· 提供上位機配置和調試，快速驅動電機

MPQ6634應用

3.1 無刷電機控制

MPQ6634芯片功能框圖如圖2所示。

圖2 MPQ6634芯片功能框圖

3.1.1 驅動方式

· 無感FOC驅動

無感FOC驅動的信號波形如圖3所示。

圖3 無感FOC驅動波形

3.1.2 速度控制

SPD引腳可通過施加脈寬調制（PWM）信號或直流電壓，在開環或閉環模式下控制電機轉速。其輸入頻率范圍為50 Hz至20 kHz，或允許輸入0 V至3.3 V的直流電壓。

· PWM_DC = 1

電機轉速由 SPD 引腳上的直流電壓控制。

· PWM_DC = 0

電機轉速由輸入 PWM 信號的占空比控制。

3.1.3 方向控制

運行方向由DIR 引腳的輸入極性和內部DIR位共同決定。默認情況下，當DIR輸入為低電平時，電機正向旋轉（順序：OUTA → OUTB → OUTC → OUTA…）；當DIR輸入為高電平時，電機反向旋轉（順序：OUTA → OUTC → OUTB → OUTA…）。

芯片內有一個寄存器位可反轉DIR輸入的極性。若該位被置位，當DIR輸入為低電平時，電機反向旋轉；當 DIR 輸入為高電平時，電機按正向旋轉。

如果在運行過程中改變旋轉方向，驅動器會先將輸出占空比降低以減速，隨后再按新的指令方向驅動電機旋轉。

3.1.4 轉子對齊

對齊階段控制器輸出一個可配置的電壓矢量，持續一段可設定的時間，將轉子定位到指定位置。U_START[3:0]配置對齊電壓，ALIGN_TIME[1:0]配置對齊時間。

3.1.5 開環加速

轉子對齊完成后，電機以開環方式啟動，通過逐步增大驅動電壓矢量的幅值和頻率來加速。啟動階段的最小輸出占空比、加速斜率、電氣頻率的加速目標值，以及開環到閉環的切換閾值，均可通過寄存器針對不同電機類型進行配置。

3.1.6 速度曲線

可通過寄存器同時設置輸入占空比與輸出占空比/轉速的對應關系，寄存器位SPD_MAX[11:0]支持6種配置，用于設定閉環速度控制下的最大轉速。

SPD_MAX[7:0]位用于設定開環速度控制下，當輸入占空比為 100% 時的輸出占空比。

S0[7:0]位用于設定輸入占空比等于D0（由 D0[7:0]位設定）時的速度/輸出占空比。

S1[7:0]、S2[7:0]、S3[7:0]和S4[7:0] 位分別對應輸入占空比為D1[7:0]、D2[7:0]、D3[7:0]和D4[7:0] 時的速度/輸出占空比，如圖4所示。

圖4 速度曲線

3.2 故障保護

3.2.1 短路保護

MPQ6634內置過載和短路保護（SCP）功能，通過監測每個MOSFET的電流實現。當MOSFET的電流達到過流保護（SCP）閾值（典型值3A）時，經過一段消隱時間后，所有MOSFET會立即關斷，并在鎖定重試時間結束后恢復運行。

3.2.2 過溫保護

在正常開關過程中，流過MOSFET的電流在消隱時間后超過由OC_THR位設定的閾值，輸出占空比將降低，以限制輸出電流。過流保護（OCP）閾值可設為1 A或2 A。通過OCP_EN位可禁用OCP功能。

3.2.3 過溫關斷

MPQ6634集成了溫度監控功能。當芯片結溫超過175°C時，所有MOSFET立即關斷；待芯片溫度降至閾值以下后，器件自動恢復運行。

3.2.4 欠壓鎖定

當VCC引腳（Vcc）上的電壓降至欠壓鎖定閾值電壓以下時，設備中的所有電路將被禁用，內部邏輯將被重置。當VCC電壓上升超過UVLO閾值時，操作將恢復。

3.2.5 過壓保護

MPQ6634提供兩個過壓保護（OVP）閾值，以適應不同應用場景。通過UIN_SEL位可選擇所需的OVP閾值。當VCC超過其過壓閾值（典型值為19 V或33 V）時，芯片會立即關斷所有MOSFET；待VCC降至過壓閾值以下后，芯片自動恢復正常運行。

通過 OVP_EN 位可禁用過壓保護功能。

3.2.6 堵轉保護

芯片內置轉子堵轉保護功能。一旦該保護被觸發，芯片會立即關斷所有MOSFET。默認情況下，經過5.5秒的鎖定重試時間后，器件自動恢復正常運行。通過RETRY位可將保護行為配置為“鎖死停機（latch-off）”或“重試恢復（retry）”兩種模式。

3.2.7 缺相保護

MPQ6634實時監測每一相的電壓與電流。一旦觸發缺相保護（PLOS），芯片立即停止開關動作并鎖死停機。通過PL_EN位可禁用缺相保護功能。

3.3 典型應用

MPQ6634的典型的外圍電路設計如圖5所示。

圖5 外圍電路參考

結語

MPQ6634用一顆芯片詮釋了“簡單即強大”。把復雜留給自己，把簡潔留給設計，把安心留給終端用戶——這就是下一代智能風扇的答案！

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