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1 # 出來走走
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2 # 縷縷松
題主的問題是微控制器驅動電機時解釋隔離的原理,的確有些電機的驅動中微控制器與驅動部分是隔離的,特別是人手需要操作的電器或裝置一般是隔離的。
下面以變頻器為例介紹如何隔離。變頻器是驅動電機的裝置,一般是交-直-交型別,其中的逆變部分P、N分別接在DC Bus電容的正、負端,即逆變部的參考地是熱地,這裡稱之為功率地,如果人體直接接觸熱地的話會觸電。
微控制器的地這裡稱為訊號地,變頻器都有一個操作面板,如果訊號地與功率地直連,那麼人在操作面板時可能觸電。
所以隔離就是將訊號地與功率地之間斷開,PCB上兩邊的電路導體在空間上必須要大於一定的距離,包括兩邊的晶片供電電源也要分開。
由於兩邊在物理連線上是斷開的,而兩邊還必須要有訊號的傳遞,所以必須要藉助一些特殊的期間來實現隔離,這些器件有光耦、電流互感器器、霍爾電流感測器、霍爾電壓感測器、變壓器等等。有了以上說明,在電路上要做隔離的部分一般有:電源的隔離、電機PWM訊號的隔離、故障反饋訊號的隔離、電機電流檢測訊號的隔離、直流母線電壓訊號的隔離。
電源的隔離變頻器中的電源多用開關電源,所以開關電源設計時變壓器即外圍電路的一次側與二次側必須設計成隔離的方式,反饋部分要用光耦隔離,且要滿足基本絕緣或加強絕緣。
電機PWM訊號的隔離一般的變頻器需要6相電機的PWM訊號,該訊號最終會接到三相逆變橋上。PWM訊號為數字訊號,這裡的隔離用光耦來做。不過該PWM訊號的頻率較高,要採用高速光耦。
故障反饋訊號的隔離故障反饋訊號,如過電流反饋訊號等,這些一般是數字訊號,且頻率比較低,因此用普通光耦即可,比如PC817等。
電機電流檢查訊號的隔離電機電流檢查訊號是模擬量,如果在電機相上檢測電流的話可以用霍爾電流感測器或電流互感器,這兩種器件都能實現電流訊號的隔離取樣。
直流母線電壓訊號的隔離直流母線電壓取樣訊號也是模擬量,可以用線性光耦來隔離並傳遞模擬訊號。
口口木的筆記 2019-2-22
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你的電機是多大功率的?額定電壓、電流時多少?你的三極體的驅動能力是多少?Beta是多少? 有兩種可能, 1.三極體驅動能力較差,電機需要的電流較高,這時候相當於電機直接短路,三極體直接燒燬。 2.三極體工作線上性區,電流上不去。你可以量一下正常工作時三極體ce兩端的電壓電流,如果電壓很大,電流很小的話,說明三極體還線上性區工作。 這個問題首先要搞清楚驅動這個電機需要多大的電流。你的電機的額定功率除以額定電壓,得到你的額定電流。也就是說,驅動你這個電機需要的電流,然後根據這個電流選擇一個合適的三極體。 然後,選擇你的三極體和電阻。這種情況,要選擇開關管,管子允許的電流最好大於電機額定電流的1.5倍。如果需要帶載啟動的話,最好在3倍以上。 最後,再說說你的電阻選擇。假設你用的是5V的微控制器,輸出5V高電平,再減去0.3-0.7V的基極壓降,除以1K的電阻,也就是4.3-4.7mA的基極電流,一般三極體的Beta大概50左右,那這個時候你的電流只有兩百多個毫安,遠遠沒有達到三極體的飽和狀態。 現在按照最最極限的情況來計算,假設你的基極電流最大承受20mA,那就乾脆給基極電阻取成300歐,這樣基極電流有十幾mA,乘以四五十倍的Beta值,就達到三極體的飽和電流了。再不夠的話,就要用這個三極體驅動繼電器,再用繼電器來帶電機了。 BTW:你的電源能帶動你的電動機不??? 補充一下,基極電阻是限流用的,如果沒有那個電阻的話,你的5V電壓直接加在三極體的be之間,這時候,be壓降0.7V,剩下4.3V加在導線理論電流無窮大,實際上就看你的微控制器和be結誰的電流小了,誰的電流小燒誰。