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电机驱动电路设计详解

所属分类:凤凰彩票平台新闻 发布时间:2019-07-11 11:04 作者:凤凰彩票_凤凰彩票 文章来源:凤凰彩票平台

  效用:电机是单向如故双向转动?需不必要调速?看待单向的电机驱动,只消用一个大功率三极管场效应管或继电器直接鼓动电机即可,当电机必要双向转动时,可能利用由4个功率元件构成的H桥电途或者利用一个双刀双掷的继电器。假若不必要调速,只消利用继电器即可;但假若必要调速,可能利用三极管,场效应管等开闭元件告终PWM(脉冲宽度调制)调速。

  2)服从,高的服从不单意味着减省电源,也会节减驱动电途的发烧。要提升电途的服从,可能从包管的开闭作事形态和防备共态导通(H桥或推挽电途也许显示的一个题目,即两个功率器件同时导通使电源短途)入手。

  3)对驾驭输入端的影响。功率电途对其输入端应有优异的信号间隔,防备有高电压大电流进入主控电途,这可能用高的输入阻抗或者光电耦合器告终间隔。

  4)对电源的影响。共态导通可能惹起电源电压的刹那低重形成高频电源污染;大的电流也许导致地线电位浮动。

  5)牢靠性。电机驱动电途应当尽也许做到,无论加上何种驾驭信号,何种无源负载,电途都是安适的。

  输入信号线脚是地线K欧的电阻。当驱动板与单片机分手供电时,这个电阻可能供给信号电流回流的通途。当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可能防备大电流沿着连线流入单片机主板的地线形成作梗。或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线离隔,告终“一点接地”。

  高速运放KF347(也可能用TL084)的效率是比力器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比力,转换成逼近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压领域不行逼近负电源电压,不然会堕落。所以正在运放输入端增众了防备电压领域溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流,一个用来正在输入悬空时把输入端拉到低电平。

  不行用LM339或其他任何开途输出的比力器代庖运放,由于开途输出的高电平形态输出阻抗正在1千欧以上,压降较大,后面一级的三极管将无法截止。

  后面三极管和电阻,稳压管构成的电途进一步放大信号,驱动场效应管的栅极并诈欺场效应管自身的栅极电容(大约1000pF)举办延时,防备H桥上下两臂的场效应管同时导通(“共态导通”)形成电源短途。

  当运放输出端为低电平(约为1V至2V,不行全体抵达零)时,下面的三极管截止,场效应管导通。上面的三极管导通,场效应管截止,输出为高电平。当运放输出端为高电平(约为VCC-(1V至2V),不行全体抵达VCC)时,下面的三极管导通,场效应管截止。上面的三极管截止,场效应管导通,输出为低电平。

  上面的阐述是静态的,下面商酌开闭转换的动态进程:三极管导通电阻远小于2千欧,所以三极管由截止转换到导通时场效应管栅极电容上的电荷可能缓慢开释,场效应管缓慢截止。不过三极管由导通转换到截止时场效应管栅极通过2千欧电阻充电却必要必然的时刻。相应的,场效应管由导通转换到截止的速率要比由截止转换到导通的速率速。倘若两个三极管的开闭作为是同时发作的,这个电途可能让上下两臂的场效应管先断后通,清除共态导通情景。

  实践上,运放输出电压变动必要必然的时刻,这段时刻内运放输出电压处于正负电源电压之间的中央值。这时两个三极管同时导通,场效应管就同时截止了。因而实践的电途比这种理念情状还要安适少许。

  场效应管栅极的12V稳压二极管用于防备场效应管栅极过压击穿。普通的场效应管栅极的耐压是18V或20V,直接加上24V电压将会击穿,所以这个稳压二极管不行用平淡的二极管代庖,不过可能用2千欧的电阻代庖,同样能取得12V的分压。

  大功率场效应管内部正在源极和漏极之间反向并联有二极管,接成H桥利用时,相当于输出端仍然并联了清除电压尖峰用的四个二极管,所以这里就没有外接二极管。输出端并联一个小电容(out1和out2之间)对消重电机出现的尖峰电压有必然的好处,不过正在利用PWM时有出现尖峰电流的副效率,所以容量不宜过大。正在利用小功率电机时这个电容可能略去。假若加这个电容的话,必然要用高耐压的,平淡的瓷片电容也许会显示击穿短途的滞碍。

  电源电压15~30 V,最大赓续输出电流5A/每个电机,短时刻(10秒)可能抵达10A,PWM频率最高可能用到30KHz(普通用1到10KHz)。包蕴4个逻辑上独立的,输出端两两接成H桥的功率放大单位,可能直接用单片机驾驭。告终电机的双向转动和调速。

  大电流线途要尽量的短粗,而且尽量避免通过过孔,必然要通过过孔的线mm)而且正在焊盘上做一圈小的过孔,正在焊接时用焊锡填满,不然也许会烧断。其它,假若利用了稳压管,场效应管源极对电源和地的导线要尽也许的短粗,不然正在大电流时,这段导线上的压降也许会通过正偏的稳压管和导通的三极管将其毁灭。正在一首先的打算中,NMOS管的源极于地之间也曾接入一个0.15欧的电阻用来检测电流,这个电阻就成了不竭毁灭板子的祸首祸首。当然假若慎重压管换成电阻就不存正在这个题目了。

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