一.在直流電機驅動電路根據實際需要選擇驅動電路的型別:
1,單向的,用乙個大功率的三極體或者場效電晶體或者繼電器就可以了
2,需要調速的,用pwm控制
3,雙向的,用h橋電路驅動
這裡著重介紹h橋驅動電路,用pwm實現調速
二. 對於pwm調速的h橋電機驅動電路,主要有以下效能指標。
1,輸出電流和電壓範圍,它決定著電路能驅動多大功率的電機。
2,效率,高的效率不僅意味著節省電源,也會減少驅動電路的發熱。
3,驅動電路保護功能。防止驅動電路出現共態導通,導致損壞驅動管。(共態導通:h橋或推挽電路可能出現的乙個問題,即兩個功率器件同時導通使電源短路)
4,對控制輸入端的影響。功率電路對其輸入端應有良好的訊號隔離,防止有高電壓大電流進入主控電路,這可以用高的輸入阻抗或者光電耦合器實現隔離。
5,對電源的影響。共態導通可以引起電源電壓的瞬間下降造成高頻電源汙染;大的電流可能導致地線電位浮動。
6,可靠性。電機驅動電路應該盡可能做到,無論加上何種控制訊號,何種無源負載,電路都是安全的。
三. 驅動電路分析
功率管是兩對場效電晶體,根據電機的功率,最大工作電流來選擇場效電晶體。這裡選用irf540,irf9540(可以過20a電流)。
場效電晶體柵極的12v穩壓二極體用於防止場效電晶體柵極過壓擊穿。一般的場效電晶體柵極的耐壓是18v或20v,直接加上24v電壓將會擊穿。
單電源運放lm324起到兩個作用:乙個是隔離作用,防止驅動電路高壓,大電流訊號返回控制電路。另外乙個作用是使後面的三極體有效的截至和導通。ledd3和二極體d6是作為比較器的參考電壓。參考電壓vref約等於(1.8+0.7=2.5v)。當pwm1電平高於vref時,lm324輸出高電平,電平約為12v(上下4個電阻的分壓作用)。q7導通,q1截至,q4截至,q3導通;當pwm1低於vref時,lm324輸出低電平,強行把電壓拉低到地。這樣就保證了q7截至,q1導通,q4導通,q3截至。
r3 ,r15的作用是使驅動電路在沒有控制訊號的時候(懸空)也能把控制訊號拉低,使q4,q5導通,q3,q6截至,是輸出兩端短路,使電機停止(其實這樣也能實現電機的剎車)。
乙個好的h橋電路都應該達到無論控制訊號怎麼樣變化,都不會出現共態導通的情況。
這個電路就可以達到這個要求。
場效電晶體本身的柵極電容(大約1000pf)。三極體導通電阻遠小於2千歐,因此三極體由截止轉換到導通時場效電晶體柵極電容上的電荷可以迅速釋放,場效電晶體迅速截止。但是三極體由導通轉換到截止時場效電晶體柵極通過2千歐電阻充電卻需要一定的時間。相應的,場效電晶體由導通轉換到截止的速度要比由截止轉換到導通的速度快。假如兩個三極體的開關動作是同時發生的,這個電路可以讓上下兩臂的場效電晶體先斷後通,消除共態導通現象。
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