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            一種直流電動機控制電路的設計

            作者: 時間:2009-09-23 來源:網絡 收藏

            產生5~10 V的閾值電壓,分別將U2=10 V接引腳1,U1=5 V接引腳3,這樣三角波就在5~10 V內變化,即電容CT連接的引腳2電壓在5~10 V內變化。UK是從計算機輸出經數模轉換得到的電壓,其范圍為-10~+lO V,而UC3637需要5~10 V的電壓接引腳9和11,輸出端的占空比。利用R2~R5對電壓UK進行電平轉換,令R2=10 kΩ、R3=18 kΩ、R5=20 kΩ,當UK=-10 V時,應有UR=5 V,由分流可以獲得:


            代入數據解得,R4=2 kΩ。
            為避免工作過程中發(fā)生直通短路現(xiàn)象,應在UC3637的輸出端引腳4和引腳7后各接一個RC延時,設需延時時間r=5μs,延時電路中所用電阻R6取5 Ω,由公式可得:


            這樣雙路互補PWM脈沖信號在上升沿有幾個微秒的延時,在下降沿無延時,與IR2110內部上下路信號設置的延時相結合,可確?!癏”橋中同一橋臂的上下兩個MOS管存在一個死區(qū)時間,從而保證電路工作安全穩(wěn)定。由于15 V直流供電電源含有一定的交流雜波,故分別在引腳1、引腳3和15 V電源前并聯(lián)1只0.1μF的電容,以濾除交流雜波的干擾。
            2.2 自舉驅動電路
            該電路使用2個IR2110,這兩個IR2110由4個MOS管組成的“H”橋電路相連接。 IR2110的供電電壓為15 V的電源電壓UVD,其輸出工作電源為懸浮電源,通過自舉技術由固定電源得出。自舉技術利用升壓二極管、自舉升壓電容,使電容放電電壓和電源電壓疊加,從而使電壓升高。該技術可將電源電壓值升高數倍,所以充電二極管VD的耐壓能力必須大于高壓母線的峰值電壓。為防止自舉電容兩端電壓放電,則采用一個高頻快恢復二極管。自舉電容C3的電容值對于5 kHz以上的開關頻率取O.1μF即可。為向開關的容性負載提供瞬態(tài)電流,應在VCC與COM、VDD與VSS之間連接兩只旁路電容,VCC上旁路用一只 0.1μF的陶瓷電容和一只1μF的鉭電容并聯(lián),而邏輯電源VDD上用一只0.1斗F的陶瓷電容即可,即電容C4、C5分別為1μF、0.1μF。在具體布線時,IR2110是邏輯部分和功率變換部分的接口,邏輯信號地線和主功率電源的地線應合理布局,使負載回路的引線盡可能短,以減少回路電感,同時還要避免因布線而引起的負載電流在信號回路中流動產生的共模干擾。
            2.3 主電路
            的轉速通過測速發(fā)電機測得,當被控的轉速小于給定轉速時,計算機經D/A轉換器輸出控制電壓UK,再經R2~R5電平轉換成UR輸入至引腳9和引腳11,使引腳4導通。引腳4的導通信號經RC延時電路傳輸至IR2110(1)的引腳10和IR2110(2)的引腳12,分別使上通道引腳10和下通道引腳12導通。這時2片IR2110間的“H”橋電路中的VF1、VF2被觸發(fā)導通,電路給電動機提供正向的電流,電動機升速。當被控的轉速大于給定轉速時,UR使UC3637中的引腳7導通,引腳7的導通信號經RC延時電路傳輸至IR2110(1)的引腳12和IR2110(2)的引腳10,分別使下通道引腳12和上通道引腳1O導通。這時“H”橋電路中的VF4、VF3 被觸發(fā)導通,流過電動機的電流反向,電動機降速。在控制電路輸出的上、下通道輸入信號的作用下,VF1、VF2和VF4、VF3交替輪流導通,實現(xiàn)直流電動機的調速。由于IR2110內部的驅動阻抗很小,直接用其驅動“H”橋中的MOSFET器件會引起快速開關,可能造成MOSFET漏源間電壓振蕩,從而損壞MOS管。所有,應在IR211O的輸出端和MOS管之間串接1個約20 Ω的無感電阻。

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