直流伺服电机轨到轨输出的PWM驱动电路设计.ppt

? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 ? 直流伺服电机PWM全桥驱动原理 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 直流伺服电机具有调速性能好，调速精确等特点，在调速传动领域中一直占据主导地位。在车载电机当中，广泛应用的是大电流低电压的直流伺服电机。 直流伺服电机的驱动一般采用PWM控制技术。 直流伺服电机PWM全桥驱动原理 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 设V1、V4先同时导通T1秒后同时关断，间隔一定时间t（t远小于T1和T2）之后，再使V2、V3同时导通T2秒后同时关断，如此反复，电机电枢端电压的平均值为 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 ? 功率器件选择 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 可以看出传统PWM全桥驱动所使用的功率器件为功率三极管，而它的压降为2伏。假设V1、V4一直开启，即此电路满负荷运作。电源电压为设计要求的24V，可以得出 电机M上的实际电压和实际功率为： UM=24V－2V×2=20V WM=U2M/RM 而理想的输出电压和功率为： U=24V W=U2/RM 所以使用功率三极管的效率为： η=WM/W= U2M/ U2=400/576=69.44% ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 功率MOSFET，一种单极型电压控制器件， 具有导通电压低、负载电流大等优点。它的典型导通电压为0.1V，根据上面效率计算的公式，这里也可以计算出使用功率MOSFET的效率为： η= WM/W= U2M/ U2=23.82/242=98.34% 这个效率完全可以达到轨到轨输出的要求，故本次设计选用功率MOSFET作为驱动部分的功率器件。 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 ? 驱动芯片选择 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 市场上有很多PWM驱动芯片可供选择，比较典型的有国际整流器公司的IR21xx系列，以及凌特公司的LT1336。 其中IR21xx是国际整流器公司生产的一系列拥有独立高低端输出的高速MOSFET驱动芯片。 但是这类芯片不能工作在高占空比的PWM下，从而不能达到轨到轨输出的要求。 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 LT1336是凌特公司生产的一种高效的功率MOSFET的驱动芯片，用它搭建电感式开关自举电路可以实现在100%占空比的PWM模式（DC模式）下的驱动，从而实现轨到轨的输出。 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 电感式开关自举电路 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 ? 电路设计及结果分析 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 Δ输入直流电压信号驱动24V、800w的直流伺服电机运作正常。控制输入电压的正负可实现电机的正反方向工作，空载时最大电流达到6A。 Δ输入正弦电压信号，频率从0Hz到0.5Hz变化，电机在正反运转变化时的瞬间电流达到了100A以上，驱动电路工作正常，无任何明显温升。 Δ输入三角波电压信号，频率从0Hz到0.3Hz变化，瞬间电流也达到了100A以上，驱动电路工作正常，无任何明显温升。 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 谢谢！！ * 直流伺服电机轨到轨输出的PWM驱动电路设计 付秀泉 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 ? 直流伺服电机PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 T1 T2 ? PWM全桥驱动原理 ? 功率器件选择? 驱动芯片选择? 电路设计及结果分析 由于0