德州仪器低压电机控制方案.doc

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1、德州仪器低压电机控制方案　　　　方框图　　　　　　设计注意事项　　小型电动机械驱动包括螺线管驱动、单向DC、双向DC或无刷DC系统，通常按照帧大小和功率（以瓦计）来划分大小。TI的数字控制器、软件和辅助模拟及数字解决方案能帮助满足大多数的驱动要求。　　　　内核子系统包括：　　　　控制器：　　TI可提供用于控制处理器的各种解决方案；从超低功耗MSP430微处理器到ARM™基于Hercules®的Cortex™-R4F安全MCU和C2000数字信号控制器（DSC）。合适的控制器可以优化电机驱动效率、提高可靠性和降低系统总

2、成本。C2000控制器的32位DSP级性能和电机控制优化的片上外设使用户可以轻松实施高级算法，例如三相电机的无传感器矢量控制。C2000系列提供软件兼容的控制器，范围从低成本F28016到业界首款TMS320F28335浮点DSC。　　　　电机/螺线管驱动器电路：　　PWM驱动器（例如1.2ADRV104）可以与用于驱动螺线管或阀门（由+8V至+32V单电源供电）的电阻性负载或电感负载兼容。低压DC电机的设计人员可能会选择具有0V至16V、50mAPWM闸极驱动输出的TPIC2101前置FET驱动器。TPIC2101

3、驱动外部、低侧NMOS功率晶体管的闸极，从而为电机或其它负载提供PWM控制的电源。它包含软启动、过压/欠压保护和100%占空比功能。可以使用TPIC2101控制永久磁性DC电机的转子速度或控制流经螺线管、加热器或白炽灯泡的电源。要获得更高的驱动电流，可能需要一个具有0至5A电流限制的高电压、大电流运算放大器（OPA548）（它通过电阻/分压器实现外部控制）或电流输出DAC（例如DAC7811或DAC8811）。另外，MOSFET驱动器（如UCC37321或UCC37323）被认为可以直接驱动更小的电机或驱动电源设备，

4、例如MOSFET或IGBT。　　　　隔离：　　TI数字隔离器具有逻辑输入和输出缓冲器，它由可提供4kV隔离的TI二氧化硅（SiO2）隔离势垒进行隔离。当与隔离电源配合使用时，这些器件可以阻止高电压、隔离接地以及防止噪声电流进入本地接地和干扰或损害敏感的电路。　　　　控制器接口：　　RS-232或RS-422适用于许多系统。RS-485信令可以与Profibus、Interbus、Modbus或BACnet等协议一起使用，这些协议都是针对最终用户的特定要求定制的。有时，控制器局域网（CAN）或EtherNet/IP（工

5、业协议）更注重网络需求。M-LVDS可提供更低功耗以供选择。有关接口选择的附加信息，请参见应用手册http://focus.ti.com.cn/cn/lit/ml/zhca027/zhca027.pdf。　　　　使用外部电路的运动反馈：　　隔离式Δ-Σ调制器（AMC1203/AMC1210）是并联测量平面假信号的理想选择，并且可以提高电流反馈分辨率。这些调制器易于使用，并且可以为编码器提供过采样和滤波。为了测量控制器输入和系统反馈，INA159差动放大器可以为使用5V或3.3V电源的模数转换器（ADC）提供？10V（

6、20Vpp）信号。ADC（如ADS7861/ADS7864或ADS8361/ADS8364）可提供4通道或6通道同步电流采样。INA19x（x=3至8）和INA20x（x=1至9）可以提供宽泛的共模电压，并且能够进行低端和高端电流并联监视。