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最新形式独片体在零刷新型式电机里的运用
编辑:娱乐吧亚洲第一品牌 发布日期:2018-11-10

  硬件驱动电路(DC)(Electric circuit)逆变桥电路逆变桥电路是由六个MOSFET功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)管组成的全控桥电路,如示。微型电动机是指直径小于160mm或额定功率小于750W的电机,微型电动机常用于控制系统或传动机械负载中,用于实现机电信号或能量的检测、解析运算、放大、实行或转换等功能。娱乐吧亚洲第一品牌由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不再需要过多地考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力,及确保电机的使用寿命。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机,电力系统中的电动机大部分是交流电机,可以是同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速)。上桥臂由三个(Q1、Q2、Q3)P沟道的功率管IRF4905组成,其栅极为低电平时导通;下桥臂由三个(Q4、Q5、Q6)N沟道的功率管IRF540N组成,全控桥电路原理(Maxim)图其栅极为高电平时导通。它们的通电方式是两两导通方式。
  逆变桥的上桥臂是三组功率放大电路,以其中一组A相为例说明工作(job)原理:IRF4905栅极控制(control)是低电平有效,只有当PWM输出的高电平脉冲触发Q7工作时,主电路通过R13、R14的分压(partial pressure)使之导通工作。
  IRF4905管其最大峰值(peak)参数(parameter)分别为:Vgs=10V,Vdss=55V,Rds(on)=0.02Ω,Id=74A,符合电路设计(Design)要求。主电路中U=24V,所以电路中的电阻R13=R14时,Vgs=R13R13+R14×24V=0.5×24=12V>10V,选择(Select)R13=R14的电阻值时,要考虑(consider)电路的损耗,当电路导通时,三极管4401的Vce=Vbc+Vbe≈0.2+0.7=0.9V,因此通过R13和R14的压为:U=24-0.9=23.1V要使电路中的功耗低,就应该选择阻值小的电阻,当选择0.5W的电阻时,R13和R14串联,R=R13+R14,所以P=0.5+0.5=1W,因此有:P≥U2RP≥23.12R≥533.61Ω得:R13=R14≥533.61÷2=266.85Ω所以,R13=R14=270Ω,是比较适合电路的最小损耗。逆变桥的其它两组功率放大电路原理也类同。
  下桥臂是由三个N沟道的IRF540N功率MOS2FET晶体管组成,其导通时要求控制脚为高电平有效。因此从PWM输出口输出的有效调制脉冲要经过驱动电路才能直接驱动MOSFET管导通,从而使逆变桥工作。
  保护电路PIC18F2431驱动芯片(又称微电路)内集成有内部故障(fault)保护电路,在功能模块外接限流限压保护电路。限流限压保护电路主电路流入电动机转子(rotor)的电流(Electron flow)回馈到负极处接入一个大功率(High-power)小阻值的取样电阻,阻值为0.1Ω,额定功率为2W,根据电流与功率的计算(calculate )公式可以算出它能通过最大的电流为:P=I2RI=GOOGLE PR=20.1=20≈4.5A在本设计中设定(shè dìng)的过流保护的电流最大为3.2A,因此该取样电阻可保证电路在安全(safe)范围(fàn wéi)内工作。
  直流无刷马达的控制直流无刷电动机实际上是由电动机本体、功率管主电路及转子磁钢位置(position )等部分组成的闭环系统。在微机控制电路控制方式中,主要是对无刷直流电动机的换相、转速(Rotational Speed)的控制和电动机的正反转以及电流限制保护进行控制。采用美国微芯企业(Company)生产(Produce)的PIC18FXX31系列单片机来控制直流无刷电动机的原理如所示。PIC18FXX31单片机RB口是PWM调制脉冲的输出口,IC1、IC2和IC3用于测量(cè liáng)来自转子磁钢位置传感器(transducer)的信号H
  A、HB和HC,RC1是限流保护输入口,内部有比较模块。
  结束语本设计以PIC18F2431芯片为核心(core)对无刷直流电机进行控制,经过测试后,能使直流无刷电动机正常地换相,控制其速度和正反转向,同时能较好地实现电路保护,达到了设计的目的和要求。
  
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