摘要：THMC40/41是一种可驱动和控制两相可调速12V直流无刷电机的专用驱动器。文中介绍了THMC40/41的功能特点，详细描述了该驱动器的组成结构引脚功能和极限参数，最后给出了它们的应用电路。
关键词：变速风扇 电机驱动 THMC40/41
1 THMC40/41的功能特点
THMC40/41是一种二相直流风扇无刷电机驱动器；可用于需要PRM速率控制的12V散热风扇的控制。这种驱动器具有以下特点：
●可对直流风扇进行速率控制而无需外部功率驱动，并可减少元件数目、节省空间、降低成本。
●采用独特的调节电机绕组功率电平方法控制风扇速率。
●通过VPWM电压改变运行周期，可在11%～100%范围内以PWM控制方式来调节风扇速率。
●功耗低，睡眠模式下的典型电流值仅为300μA。
●具有关断和自动重试功能，可有效保护锁定转子。
●具有速率信号或锁定转子检测信号输出。
●带有低噪声的霍尔传感器信号调节。
●具有热关断保护功能，当芯片结温超过165℃时会自动关闭。
2 内部构成及引脚功能
2.1 内部结构
THMC40/41驱动器内部由23kHz PWM振荡器、PWM产生器、转速器、高端栅极驱动器、低端栅极驱动器、霍尔传感比较器、启动和睡眠检测电路、锁定转子检测与自动再启动电路、热管理电路、高低端开关、同步开关电路以及电源电路等部分构成，图1所示其内部结构框图。
THMC40/41两芯片的不同之处是其脚2功能有区别。
THMC40的脚2（TACH）输出为漏极开路转速计信号输出。可用作风扇实际速率的监视和测量；THMC41的脚2（RD）输出则为漏极开路电机转子锁定检测输出，可用作电机锁定时的报警。但两种驱动器均为驱动电机绕组设置了RDS=0.4Ω、额定电流为1A的高、低端PW同DMOS驱动电路，并从脚5（VOUT）、脚11（PHA）和脚10（PHB）输出，因此，无需外加功率驱动电路。THMC40/41通过调节电机绕组的功率电平来控制风扇速度。
2.2 引脚排列与功能
THMC40/41采用双列14引脚封装形式，其引脚排列如图2所示，各引脚的功能说明如下：
脚1（Cosc）：外部振荡电容连接端，可能性用于设计定PWM振荡器的频率。与脚1连接的内部180μA电流源和电流吸收器用来给振荡器电容充电和放电，以在脚1上产生从0.5～2.3V的三角波电压信号。
脚2（TACH）：漏极开路转速计信号输出端（仅THMC40），可用作风扇实际速度的监视和测量。对于THMC41，其脚2（RD）为漏极开路电机转子锁定检测输出，可用来在电机锁定时进行报警。THMC40的脚2（TACH）状态与脚13(H+)、脚12（H-）、脚11（PHA）和脚10（PHB）的输入状态的对应关系如表1所列。
表1 THMC40的2脚与10～13脚的对应关系
脚3（CP）：外部电荷储存电容连接端，用于产生VOUT输出高端DMOS管所需的栅极驱动电压。
脚4（VPWR）：驱动器供给电压输入端。
脚5（VOUT）：电机绕组高端PWM驱动输出。
脚6（NC）和脚8（NC）为空端。
脚7（PGND）、脚（AGND）：分别是驱动器的功率地和模块地。
脚10（PHB）、脚11（PHA）：分别为电机B相、A相绕组低端驱动引脚。可用来驱动换相（可根据霍尔效应位置传感器监测的转子位置进行控制）。
脚13（H+）、脚12（H-）：分别是传感比较器正、负输入引脚。
脚14（VPWM）：PWM占空因数控制电压输入端。其控制信号可以是直流电压信号，也可以输入来自PC母板上超级I/O芯片上的数字PWM控制信号。但在后者条件下，应在速度控制线与VPWM之间插入由10kΩ电阻和0.1μF电容组成的RC滤波器，如图3所示。