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1 # 工業電氣維修
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2 # 電子產品設計方案
首先設計一個PWM調速器需要電子電路的設計,還有微控制器程式的設計。下面我來分享一下直流電機PWM調速器的各種設計方案。
如果電流電機只需要簡單的單向轉動,下面的驅動電路就可以了。
當PWM沒有輸出,為低電平時,直流電機停轉,PWM的佔空比越大時,直流電機的轉速越高。
如果需要PWM調速的同時還需要對直流電機進行正反轉控制,那就可設計一個控制直流電機正反轉的H橋電路了,原理圖如下:正轉控制:
PWM2設為低電平,H1設為低電平,H2設為高電平PWM1為控制轉速控制訊號,佔空比越大,轉速越高。反轉控制:
PWM1設為低電平,H1設為高電平,H2設為低電平PWM2為控制轉速控制訊號,佔空比越大,轉速越高。停轉:
PWM1,PWM2設為低電平,H1,H2設為高電平AN1用於過流檢測
以上為基礎的H橋電路,空際應用時還需要考慮過流、過熱保護如果你覺得用分立元件搭H橋電路比較麻煩,可以直接用直流電機驅動IC,如TI的DRV8871,使用直流電機驅動IC的可靠性會高很多,會自帶過流保護,過熱保護,欠壓保護等。
DRV8871的內部功能框圖如下:
DRV8871的簡化電路原理圖如下:
設計要求:
ILIM接一個電阻做限流,阻值的大小可以按規格書的要求進行計算設計。如果接的電阻為32k,限流為2A。停轉控制:IN1和IN2設為低電平。正轉控制:IN1為高電平,IN2為低電平,要進行調速時,IN1就要輸入PWM訊號了,佔空比越大,轉速越高。反轉控制:IN1為低電平,IN2為高電平,IN2就要輸入PWM訊號了,佔空比越大,轉速越高。剎車控制:IN1和IN2設為高電平。 -
3 # 玩轉嵌入式
直流電機是可以透過PWM來實現調速的。PWM是脈衝寬度調製,可以改變脈寬/佔空比來實現電機的調速。對於一個直流電機而言,如果兩端加上額定的直流電壓,電機可以滿速運轉,如果將電壓降低,電機的轉速有會降低。所以可以透過改變PWM的佔空比來實現直流電機的調速。
1PWM電機調速的原理PWM其實就是脈衝寬度可調的方波,具有兩個非常重要的引數:頻率和佔空比。方波在一個週期內是由高電平脈衝和低電平脈衝構成的,高電平脈衝在一個週期內所佔用的比例就是佔空比。而透過佔空比可以計算出平均電壓。如果佔空比越大輸出的平均電壓就越高;佔空比越小輸出的平均電壓就越低。當佔空比達到100%時,就是滿幅電壓輸出;當佔空比為0%時,就是低電平輸出。佔空比與平均電壓的對應關係如下圖所示。
2PWM調速的電路設計調速就是改變電機兩端的平均電壓,在驅動端只需要控制PWM的輸出佔空比就可以了。如果要做到電機的正反轉並且調速,就要用到H橋電路,如下圖所示,是H橋電路的原理圖,下面分正轉和反轉兩種情況來介紹PWM電機調速方法。
電機正轉調速
電機正轉的電路圖如下圖所示,在驅動端Q5加高電平Q6加低電平後電機正轉,此時對管Q1和Q3導通。如果要調速,只需要讓Q6為低電平,Q5輸入PWM方波即可,透過改變PWM的佔空比即可實現電機的正轉調速。如下圖所示。
電機反轉調速
電機反的電路圖如下圖所示,在驅動端Q5加低電平Q6加高電平後電機正轉,此時對管Q4和Q2導通。如果要調速,只需要讓Q5為低電平,Q6輸入PWM方波即可,透過改變PWM的佔空比即可實現電機的正轉調速。
3用專用電機驅動晶片來實現PWM調速以上分立元器件所搭建的電路原理非常清晰,但是存在的問題就是使用元器件較多,佔用PCB空間並且成本可以也較貴,最關鍵的問題就是在控制的時候如果死區時間控制不好,則容易將橋臂的上下管同時導通導致燒管子。所以採用專用的積體電路是一個不錯的選擇,體積小、電路簡單,而且還不用考慮死區的控制。以HR9110為例介紹。其電路原理圖和控制邏輯如下圖所示。
如果要實現正轉調速,只需要INB為低電平,INA為PWM輸入即可;
如果要實現反轉調速,只需要INA為低電平,INB為PWM輸入即可。
專用整合晶片的優勢就是成本低、體積小、容易控制。
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4 # 丹心碧玉
直流有刷電機一般用pwm訊號調速,可以用電位器作為輸入量,用一個apc晶片gp9101將電位器訊號轉換成pwm訊號。後面接一個驅動mos就可以實現電機驅動。
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那就知識面要求很廣了,宏觀有電源電路,驅動電路,檢測電路,mcu電路,還有軟體部分的程式編寫,每個部分都可以分成一個專業,如果是想玩玩的話可以找一些現成的原理圖試試