一种脉宽调制电机驱动电路的设计

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1、课程设计一种脉宽调制电机驱动电路的设计系别：电子电气工程系专业：电气工程及其自动化班级：06电气二班学号：20695014060姓名：申向阳指导老师：欧卫斌2009年6月27日14课程设计任务书题目：一种脉宽调制电机驱动电路的设计目的：1．实现对电气控制、电机拖动、变流技术等课程内容的应用；2．掌握利用集成PWM芯片、H桥芯片快速搭建电机驱动电路的方法。课程设计任务：1.利用集成PWM芯片（SG3525）、H桥芯片（LMD18200）快速搭建电机驱动电路；实现较好性能开环控制。2.SG3525产生PWM波，送给LMD

2、18200，由18200驱动电机运转。充分利用两芯片的保护功能实现相关保护。3.选作部分：用MCU作为控制单元实现参数给定、修改，信息显示，数据处理，给电机引入测速发电机或光电编码盘实现闭环控制。（MCU与后级芯片要用光耦隔离）4.最后要给出驱动电路对应的电机容量。5.电路图要求用软件Protel99绘制，补充：理解好系统原理、搞清楚芯片原理、认真查阅资料、合理借鉴他人经验进行适当设计完成任务目标，电路结构力求使用简单。14目录摘要21引言22智能功率集成电路LMD18200T性能简介22．1引脚定义22．2工作原理

3、42．2　ＬＭＤ１８２００的应用电路53PWM控制芯片SG3525功能简介53.1SG3525引脚功能及特点简介53.2SG3525的工作原理64光电隔离器84.1光电隔离器的概述84.2光耦合器的种类和优点84.3光电隔离器的技术参数的介绍85protel99的基本介绍96开环控制的电机驱动电路106.1搭建电路图126.2波形输出136.3驱动电路对应的电机容量137结束13参考文献1314一种脉宽调制电机驱动电路的设计摘要：给出了一种使用集成PWM芯片（SG3525）和H桥芯片(LMD18200)等器件实现的一

4、种脉宽调制电机驱动电路。对PWM控制芯片SG3525和集成电路LMD18200性能进行了介绍。阐述并分析了系统的工作原理、构成以及各功能的实现方案，并且用protel99绘制出电路图。实验结果表明，控制系统运行正常，成本低廉，可靠性高。关键词：PWM芯片；H桥芯片；脉宽调制；光电隔离；protel99.1引言直流伺服电动机因调速性能好、起动转矩大，故在工农业生产、国防装备、科学研究以及第三产业中都有大量的应用，在自动控制系统中常用来作执行元件或信号元件，用于传递和变换信号。直流伺服电动机的驱动电路可以采用分离器件来搭

5、建，这种方法容易造成研制周期加长、电路体积增大、结构复杂以及可靠性下降等问题。为了提高驱动电路的可靠性和稳定性，有必要选择一种新的驱动方式，以达到减小电路体积以及提高电路选用美国国家半导体公司(NS)生产的专门用于运动控制的LMD18200T智能功率集成电路就是一种很好的解决方案。LMD18200T是一种体积小、驱动能力强、内部集成了多种保护电路、单片即可实现电机全桥驱动的集成功率放大器，故可有效减少系统发生故障的可能性，显著提高系统的可靠性，充分体现了集成功率放大器外围电路简单、性能稳定可靠、控制功能全面的优点。　

6、随着电能变换技术的发展，功率MOSFET在开关变换器中开始广泛使用，为此美国硅通用半导体公司（SiliconGeneral）推出SG3525。SG3525是用于驱动N沟道功率MOSFET。其产品一推出就受到广泛好评。SG3525系列PWM控制器分军品、工业品、民品三个等级。本文对SG3525特点、引脚功能、电气参数、工作原理以及典型应用进行了介绍。2智能功率集成电路LMD18200T性能简介LMD18200T是NS公司生产的专门用于直流电动机运动控制的智能功率集成电路。它将4个DMOS管构成的H桥及其控制逻辑电路封装

7、在一个ll引脚的芯片中。它的工作电压高达55v；连续工作电流3A，峰值电流高达6A；每个开关器件的导通电阻典型值为0.3欧姆；输入信号兼容TTL和CMOS信号；具有温度报警、过热以及负载短路保护能力。2．1引脚定义14各功能的功能如下：引脚名称功能描述1、11桥臂1、2的自举输入电容连接端在脚1与脚2与脚10与脚112、10H桥输出端3方向输入端转向时，输出驱动电流方向见表一。该脚控制输出1与输出2（脚2、10）之间电流的方向，从而控制马达旋转的方向。4刹车输入端刹车时，输出驱动电流方向见表一。通过该端将马达绕组短路

8、而使其刹车。刹车时，将该脚置逻辑高电平，并将PWM信号输入端（脚5）置逻辑高电平，3脚的逻辑状态决定于短路马达所用的器件。3脚为逻辑高电平时，H桥中2个高端晶体管导通。脚4置逻辑高电平、脚5置逻辑低电平时，H桥中所有晶体管关断，此时，每个输出端只有很小的偏流（1.5mA）。5PWM信号输入端PWM信号与驱动电流方向的关系见表一。该端与3脚（方向