《基于uc3637的直流电动机pwm控制电路.》

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1、!机械加工与自动化#基于UC3637的直流电动机PWM控制电路海军航空工程学院(264001)刘陵顺王亭尚安利顾文锦【摘要】根据PWM控制器UC3637的工作特点,设计了一种直流电动机PWM控制电路,该电路已成功地应用于数字化舵机控制系统中。关键词UC3637直流电动机PWM控制UC3637是一种直流电动机脉宽调制控制器,其工作原理为:外部电阻对供电电源分压后,产可以单电源或双电源工作,双路PWM输出,具有限生阈值电压,分别接到(1脚)和(3脚),在2脚和18流保护、欠压封锁和温度补偿等特点。适用于开环或脚

2、分别接电容和电阻,电容和电阻的另一端分别接带测速发电机反馈的闭环直流调速系统。同时也可地。通过内部缓冲电路与RT作用产生恒流,给电容以应用于无刷直流电动机PWM速度控制、位置控线性充电,产生三角波的上升沿,到达+VTH后,以制和步进电动机电流细分控制等。本文应用恒流线性放电,产生三角波的下降沿。三角波的频率UC3637设计了一种直流电动机PWM开环控制电决定于±VTH和电阻、电容的值。UC3637的内部比路,该电路可以与计算机数字控制系统结合起来,实较器CA和CB的(10脚)和(8脚)与2脚相连,得到现舵机

3、的位置控制。三角波输入。外接控制信号经电阻接至电源±VS,再从(9脚)和(11脚)输入-VR。该两比较器的输出PWM控制电路设计为双PWM信号,它们互为反相,且前后沿存在死应用于舵机控制系统的执行元件是一个额定工区。双PWM信号从(4脚)和(7脚)输出。另外脚作电压27V、额定工作电流为1A的永磁直流电动12,13还可以用作限流输入信号;脚14外接适当的机。舵机控制系统的目标是:根据不同的要求,控制电路可用作控制器的其停、延时起动或保护等;脚舵角的变化,以满足系统的性能要求。根据试验的不15,16作为误差放

4、大器输入端还可以在闭环速度控同要求,舵机要完成阶跃、正弦等运动。控制框图如制器中作为速度调节使用。图1所示。图1舵机控制系统框图采用高精密电阻电位计检测舵角位置,经AöD转换反馈到计算机中与给定控制信号经过适当的计算机控制算法得到一个输出信号,再由DöA转换送到PWM控制器,驱动舵机运动到期望的位置。其中信号的给定、反馈信号取样、控制方程的运算及控制脉冲的输出均由计算机完成;PWM控制器由本文图2UC3637的结构框图设计的控制电路完成。本文利用UC3637设计的脉宽产生电路如图31.脉宽信号产生电路所示。

5、考虑到桥式MOS管的驱动器件为IR2110,为脉宽信号由PWM专用控制器UC3637产生,了实现IR2110实现自举电容的充放电,UC3637产C3637的典型接线图如图2所示。生的双脉冲必须为双极性互补型。因UC3637的典《新技术新工艺》·机械加工与自动化2001年第1期·2·型接法所产生的互补PWM脉冲多为单极性,因此VSS之间连接2个旁路电容,建议VCC上的旁路电容图3所设计的电路是将(9脚)和(11脚)连在一起。用一个0.1LF的陶瓷电容和一个1LF的钽电解电用3个20k的电阻R1,R2,R3对电

6、源分压使V1=容并联,VDD上用0.1LF的陶瓷电容即可。每个10V(1脚),V2=5V(3脚),三角波在5～10V内变MOSFET应分别连接到IR2110的2脚和5脚作为化(2脚)。VC为计算机的控制算法经DöA转换得到栅极驱动信号的反馈。的控制电压信号,为一个-10～+10V的电压,经在具体连线时,IR2110是逻辑部分和功率变换R5～R8的电平转换作用,转换成5～10V的三角波部分的接口,逻辑信号地线和主功率电源的地线应电压范围内,从而控制输出端的占空比。输出端(4合理布置,应使负载回路的引线尽可能短

7、,以减少回脚)和(7脚)后面接有一个DRC延时电路,使双路路电感,同时还要避免因布线原殷引起的负载电流互补PWM脉冲信号在上升沿有几个微秒的延时,在信号回路中流动引起的共模干扰。在下降沿不产生延时,与IR2110内部的上下两路信号设置的延时结合起来,这样可以确保H桥中同一桥臂的上下两个MOS管存在一个死区时间,避免发生直通短路现象。2.自举驱动环节PWM信号通过具有自举功能的MOSFET驱动芯片IR2110驱动。IR2110是国际整流器公司的产品。有2个完全独立的高保真输入输出通道,且2个通道具有开通慢、关

8、断快的防桥臂直通的互锁功能,加上UC3637后面的DRC延时电路,使主电路的工作更为可靠。图4IR2110驱动电路3.主电路图3UC3637控制电路图主电路采用MOSFET器件组成的桥式电路,IR2110的驱动电路如图4所示。其中VDD为一如图4所示。MOS管采用IRFP150。在控制电路输个5～20V的电源,适应TTL或CMOS逻辑输入,出的上和下通道输入信号的作用下,M1,M4和M2,VCC为10～20V的功