L6203直流电机驱动设计原理图及例程

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RM6203设计指南12V1A

RM6203设计指南12V1A

高性能电流模式PWM 开关电源控制器RM6203(1203) Design File陕西亚成微电子深圳办事处发行日期:2010-11-25陕西亚成微电子有限责任公司AE Department1、概述、特点、应用领域2、引脚功能描述及封装3、极限参数4、推荐工作条件5、应用信息6、典型应用电路(电源适配器)7、联系信息概述RM6203是一款高性能AC/DC电流模式PWM 控制器,采用双极型制作工艺、可靠性高、功耗低、电路简洁等特点。

内置800V0.8A晶体管,还提供了完善的防过载防饱和功能,可实时防范过载、变压器饱和、输出短路等异常状况,提高了电源的可靠性。

在AC85-265V的宽电压范围内提供12W的连续功率,峰值功率可达18W。

工作频率可由外部器件进行设定,提供DIP8的环保无铅标准封装。

特点1)内置800V高压功率开关管,极少的外围器件。

2)锁存脉宽调制,逐脉冲限流检测。

3)低输出降频功能,无输出功耗可低于0.3W4)内建斜坡与反馈补偿功能5)独立上限电流检测控制器,实时处理控制器的过流、过载。

6)关断周期发射极偏压输出,提高了功率管的耐压7)内置具有温度补偿的电流限制电阻,精确电流限制8)内置热保护电路9)利用开关功率管的放大作用完成启动,启动电阻的功耗减少10 倍以上。

10)低启动和工作电流11)VCC 过压自动限制12)宽电压连续输出功率可达12W, 峰值输出功率可达18W 应用领域1)电源适配器(如充电器,外置电源盒等)2)开放式电源(如DVD,DVB、PC辅助电源等)引脚功能描述封装PCB Layout时应将PIN6和PIN7之间保留1mm以上的的安全距离,以防止放电。

在生产过程中,注意人体静电和生产设备漏电对IC的损坏,比说带静电手环,电烙铁、锡炉、切脚机等生产设备可靠接地等,以避免不必要的损坏。

极限参数:1)供电电压VCC (16V)2)启动输入电压 (16V)3)引脚输入电压···························································VCC+0.3V 4)OC集电极承受电压···········································-0.3V——800V5)峰值开关电流·································································800mA 6)总耗散功率·································································1000mV 7)工作温度范围·······························································0-125℃8)储存温度范围····························································-55-125℃9)焊接温度································································+260℃,10 S推荐工件条件:应用信息:1)CT定时电容与开关频率的关系:由IC内部电流源对CT电容进行100uA 恒流充电形成时钟的上升沿,在充电电压至 2.5V 时,内部电路将以1.9mA的下拉电流对CT 放电,形成时钟的下降沿,完成一个时钟周期,一个时钟周期约为:T=CT*24000(S),Fs=1/T(Hz),虽然双极型电路也能工作在较高的频率下,但对于双极功率开关而言,仍需考虑存储时间对开关损耗的影响。

图文讲解无刷直流电机的工作原理

图文讲解无刷直流电机的工作原理

图文讲解无刷直流电机的工作原理电动无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成导读:,是一种典型的机电一体化产品。

同三相异步电动机十分相似。

它的应用非常广泛,,机的定子绕组多做成三相对称星形接法在很多机电一体化设备上都有它的身影。

什么是无刷电机?无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。

由于无刷所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另直流电动机是以自控式运行的,加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。

中小容量的无刷直流电动机的永磁体,稀土永磁无刷电动机的体积比材料。

因此,现在多采用高磁能级的稀土钕铁硼(Nd-Fe-B)同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。

. . .无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的,即用电子开关器件代替传无换向火花、机械噪声低等优点,广泛应用于统的接触式换向器和电刷。

它具有可靠性高、高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。

无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。

位置传感按转子(即检测转子磁极相对定子绕组的位位置的变化,沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流按并在确定的位置处产生位置传感信号,经信号转换电路处理后去控制功率开关电路,置,定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开。

一定的逻辑关系进行绕组电流切换)关电路提供。

位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。

采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机,其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上,用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。

采用光电式位置传感器的无刷直流电动机,在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件,转子上装有遮光板,光源为发光二极管或小灯泡。

转子旋转时,由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。

(例是在定子组件上安装有电磁传感器部件采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机,谐振电路等),当永磁体转子位置发生变化时,电磁效应将如耦合变压器、接近开关、LC 使电磁传感器产生高频调制信号(其幅值随转子位置而变化)。

L6203直流电机驱动设计原理图及例程..

L6203直流电机驱动设计原理图及例程..

L6203直流电机控制驱动器【简要说明】一、尺寸:长66mmX宽33mm X高28mm二、主要芯片:L6203三、工作电压:控制信号直流4.5~5.5V;驱动电机电压7.2~30V四、可驱动直流(7.2~30V之间电压的电机)五、最大输出电流4A六、最大输出功率20W七、特点:1、具有信号指示2、转速可调3、抗干扰能力强4、具有续流保护5、可单独控制一台直流电机6、PWM脉宽平滑调速(可使用PWM信号对直流电机调速)7、可实现正反转8、此驱动器非常时候控制飞思卡尔智能车,驱动器压降小,电流大,驱动能力强。

【标注图片】直流电机的控制实例使用驱动器可以控制一台直流电机。

电机分别为OUT1和OUT2。

输入端EN可用于输入PWM脉宽调制信号对电机进行调速控制。

(如果无须调速可将EN使能端,接高低电平,高电平启动,低电平停止。

也可由单片机输出直接控制)实现电机正反转就更容易了,输入信号端IN1接高电平输入端IN2接低电平,电机正转。

(如果信号端IN1接低电平,IN2接高电平,电机反转。

)可参考下图表:电机旋转方式控制端IN1控制端IN2EN使能端M 正转高低高反转低高高调速* * 输入PWM信号直流电机测试程序【原理图】【测试程序】/********************************************************************汇诚科技实现功能:调试程序使用芯片:AT89S52 或者 STC89C52晶振:11.0592MHZ编译环境:Keil作者:zhangxinchun淘宝店:汇诚科技*********************************************************************/ #include<reg52.h>#define uchar unsigned char//宏定义无符号字符型#define uint unsigned int //宏定义无符号整型sbit P2_0=P2^0;//启动sbit P2_1=P2^1;//停止sbit P2_2=P2^2;//正转sbit P2_3=P2^3;//反转sbit P1_0=P1^0;//使能sbit P1_1=P1^1;//IN1sbit P1_2=P1^2;//IN2/********************************************************************延时函数*********************************************************************/ void delay(uchar t)//延时程序{uchar m,n,s;for(m=t;m>0;m--)for(n=20;n>0;n--)for(s=248;s>0;s--);}/********************************************************************主函数*********************************************************************/ main(){while(1){if(P2_0==0){delay(3);if(P2_0==0)//启动{P1_0=1;P1_1=1;P1_2=0;}}if(P2_1==0){delay(3);if(P2_1==0)//停止{P1_0=0;}}if(P2_2==0){delay(3);if(P2_2==0)//正转{P1_1=1;P1_2=0;}}if(P2_3==0){delay(3);if(P2_3==0)//反转{P1_1=0;P1_2=0;}}}}/********************************************************************结束*********************************************************************/L6203DMOS(消耗型金属氧化物半导体)全控桥驱动器⏹供电电压:48V⏹最大峰值电流5A(L6021最大2A)⏹电流有效值:⏹L6201: 1A; L6202: 1.5A; L6203/L6201PS: 4A ⏹R DS (ON) 电阻值0.3 Ω (室温25 ︒C)⏹击穿电压保护⏹兼容TTL电路⏹运行最高频率100KHz⏹热滞⏹集成逻辑电路使用⏹高效概述L6201是一种应用多源BCD(Bipolar,CMOS,DMOS)技术来控制电机的全控桥驱动器芯片,这种芯片能将独立的DMOS场效应晶体管和CMOS以及二极管集成在一块芯片上。

无刷直流电机原理图

无刷直流电机原理图

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直流电机驱动电路

直流电机驱动电路

驱动电路图
当PWM网络输出低电平时,Q1导通,电机开始工作;当PWM网络输出 高电平时,Q2导通,Q1截止,电机停止工作,因此可通过改变PWM的占空比, 来控制电机的导通时间,从而实验电机转速的控制。
测速


本实验选用的直流电机自带光栅,电机转 一圈,电机的输出口输出334个脉冲,因此 可通过测量脉冲个数计算出前电机的转速。 “MF”输出的脉冲送回单片机进行TA捕获, 在周期1s的时间内捕获的脉冲为n个,那么 步进电机的转速为: V=n/334 (round/s)
PWM波

在PWM驱动控制的调整系统中,按一个固定的频率 来接通和断开电源,并根据需要改变一个周期内 “接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流 电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的 大小,从而控制电动机的转速。因此,PWM又被称 为“开关驱动装置”。在脉冲作用下,当电机通 电时,速度增加;电机断电时,速度逐渐减少。 只要按一定规律,改变通、断电的时间,即可让 电形中,负载接通的时间与一个周期的 总时间之比叫做占空比(Duty Cycle)。 PWM波其实就是一种特殊的方波,方波中逻 辑“1”和逻辑“0”电平的时间是等长的, 而PWM中它们不是等长的,逻辑“1”电平 的时间比上PWM的周期就是PWM的占空比。
上图为占空比分别为20%和80%的PWM波形
直流电机驱动电路
PWM波控制
PWM波
脉冲宽度调制(PWM)是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调 制。 PWM是通过控制固定电压的直流电源 开关频率,从而改变负载两端的电压,进 而达到控制要求的一种电压调整方法。PWM 可以应用在许多方面,如电机调速、温度 控制、压力控制等。

电机驱动电路(详细)

电机驱动电路(详细)

电机驱动电路一、直流电机驱动电路的设计目标在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点:1.功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。

如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。

2.性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。

1)输出电流和电压范围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。

2)效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。

要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。

3)对控制输入端的影响。

功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。

4)对电源的影响。

共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。

5)可靠性。

电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。

二、三极管-电阻作栅极驱动1.输入与电平转换部分:输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。

注意1脚对地连接了一个2K 欧的电阻。

当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。

当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。

或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。

高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。

KF347的输入电压范围不能接近负电源电压,否则会出错。

直流电机的驱动

直流电机的驱动

直流电机驱动电路设计时间:2007-04-23 来源: 作者: 点击:32646 字体大小:【大中小】一、直流电机驱动电路的设计目标在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点:1.功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。

如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。

2.性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。

1)输出电流和电压范围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。

2)效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。

要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。

3)对控制输入端的影响。

功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。

4)对电源的影响。

共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。

5)可靠性。

电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。

二、三极管-电阻作栅极驱动1.输入与电平转换部分:输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。

注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。

当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。

当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。

或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。

高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。

用8253和L6203实现直流电机PWM调速控制

用8253和L6203实现直流电机PWM调速控制

1引言直流电机转速的控制主要分为励磁控制和电枢电压控制两种方法,其中第二种方法比较常用。

传统的做法是通过调节电阻来改变电枢端的电压,从而达到调速的目的,然而此种调压方法效率很低。

脉宽调制(PWM )技术是利用数字信号对模拟电路进行控制的一种技术,现在越来越广泛的应用于变频调速系统中[2]。

通过调节信号的占空比,从而起到对电机转动角度和速度的控制,具有响应速度快、精度高、损耗低等特点。

目前,输出PWM 信号的电路有很多,有用模拟电路实现的,也有采用结合软件编程的数字电路。

借用可编程的定时/计数器芯片8253的工作方式2,通过编程设定计数初值,可以产生占空比大于或等于1/2的脉冲信号,如要产生占空比小于1/2的信号,只需要在输出端加一个反相器便可实现。

另外,在对电机的控制上,L6203芯片也被广泛地应用。

文章提出的方案原理可靠,电路结构简单,并在实际中得到了应用。

2PWM 调速原理冲量相等但形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上,效果基本是相同的。

PWM 脉宽调制控制技术就是根据这样的理论建立起来的[3],其原理如图1所示。

图1中T 1为高电平的持续时间,T 2为低电平的持续时间,U d 为加在电机电枢两端的脉冲幅值电压。

当把这样的脉冲信号供给电机后,电机电枢两端得到一个电压的平均值U o 为:图1PWM 波形图U U dT 1T 1T 1T 2T 2t用8253和L6203实现直流电机PWM 调速控制成俊康,张涛(四川大学激光应用技术研究所,四川成都610065)摘要:为了实现对直流电机转速的控制,采用了PWM 脉宽调制的电机控制思想,在PWM 信号的产生上,设计了一种由8253(可编程定时/计数器)的工作方式2来产生脉宽调制信号的新方法,此脉冲信号的占空比可以通过软件编程的方法来调节,占空比的调节范围可达到1/65536-65535/65536;针对直流电机方向控制的问题,采用了L6203全桥驱动芯片,通过PWM 信号和L6203芯片共同实现对直流电机转速及方向的控制。

毕业设计:数控直流稳压电源设计

毕业设计:数控直流稳压电源设计

数控直流电流源设计摘要AVR 系列的单片机不仅具有良好的集成性能, 而且都具有在线编程接口, 其中的Mega 系列还具有JTAG 仿真和下载功能; 含有片内看门狗电路、片内Flash、同步串行接口SPI; 多数AVR 单片机还内嵌了A/D 转换器、EEPROM、模拟比较器、PWM 按时计数器等多种功能; AVR 单片机的I/O 接口具有很强的驱动能力, 灌入电流可直接驱动继电器、LCD 等元件, 从而省去驱动电路, 节约系统本钱。

关键词:直流稳压电源;AVR单片机;液晶显示。

一、前言数控电源是从80年代才真正的进展起来的,期间系统的电力电子理论开始成立。

在以后的一段时刻里,数控电源技术有了长足的进展。

但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、靠得住性较差的缺点。

因此数控电源要紧的进展方向,是针对上述缺点不断加以改善。

单片机技术及电压转换模块的显现为精准数控电源的进展提供了有利的条件。

新的变换技术和操纵理论的不断进展,各类类型专用集成电路、数字信号处置器件的研制应用,到90年代,己显现了数控精度达到0.05V的数控电源,功率密度达到每立方英寸50W 的数控电源。

从组成上,数控电源可分成器件、主电路与操纵等三部份。

电源采纳数字操纵,具有以下明显优势:1)易于采纳先进的操纵方式和智能操纵策略,使电源模块的智能化程度更高,性能更完美。

2)操纵灵活,系统升级方便,乃至能够在线修改操纵算法,而没必要改动硬件线路。

3)操纵系统的靠得住性提高,易于标准化,能够针对不同的系统(或不同型号的产品),采纳统一的操纵板,而只是对操纵软件做一些调整即可。

二、系统功能系统电压调剂范围为0~12V,最大输出电流1A,具有过载和短路爱惜功能。

输出电压可用1602LCD液晶显示。

键盘设有6个键,复位键,步进增减1V两个键,步进增减0.1V两个键和确认键。

复位键用于启动参数设定状态(5V),步进增减键用于设定参数数值,确认键用于确认输出设定值[2,3].电源开机设定电压输出默许值为5V。

详解直流电机驱动电路设计

详解直流电机驱动电路设计

直流电机(direct current machine )是指能将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。

它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。

当它作电动机运行时是直流电动机,将电能转换为机械能;作发电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。

直流电机的基本构成直流电机山定子和转子两部分组成,其间有一定的气隙。

直流电机的定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。

其中上磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件,山永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成。

直流电机的转子则山电枢、换向器(乂称整流子)和转轴等部件构成。

其中电枢山电枢铁心和电枢绕组两部分组成。

电枢铁心山硅钢片叠成,在其外圆处均匀分布着齿槽,电枢绕组则嵌置于这些槽中。

换向器是一种机械整流部件。

山换向片叠成圆筒形后,以金属夹件或塑料成型为一个整体。

各换向片间互相绝缘。

换向器质量对运行可靠性有很大影响。

电刷主谡极直流电机的组成结构直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。

直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。

运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽,所以通常乂称为电枢,山转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。

01定子主磁极i磁极的作用是产生气隙磁场。

主磁极山主磁极铁心和励磁绕组两部分组成铁心一般用0. 5inm〜1. 5mm用:的硅钢板冲片叠压钏紧而成,分为极身和极靴两部分,上面套励磁绕组的部分称为极身,下面扩宽的部分称为极靴,极靴宽于极身,既可以调整气隙中磁场的分布,乂便于固定励磁绕组。

励磁绕组用绝缘铜线绕制而成,套在主磁极铁心上。

整个主磁极用螺钉固定在机座上。

换向极换向极的作用是改善换向,减小电机运行时电刷与换向器之间可能产生的换向火花,一般装在两个相邻主磁极之间,山换向极铁心和换向极绕组组成。

LMD18200直流电机驱动器产品使用手册

LMD18200直流电机驱动器产品使用手册

L6203直流电机控制驱动器【简要说明】一、尺寸:长66mmX宽33mm X高28mm二、主要芯片:L6203三、工作电压:控制信号直流4.5~5.5V;驱动电机电压7.2~30V四、可驱动直流(7.2~30V之间电压的电机)五、最大输出电流4A六、最大输出功率20W七、特点:1、具有信号指示2、转速可调3、抗干扰能力强4、具有续流保护5、可单独控制一台直流电机6、PWM脉宽平滑调速(可使用PWM信号对直流电机调速)7、可实现正反转8、此驱动器非常时候控制飞思卡尔智能车,驱动器压降小,电流大,驱动能力强。

【标注图片】直流电机的控制实例使用驱动器可以控制一台直流电机。

电机分别为OUT1和OUT2。

输入端EN可用于输入PWM脉宽调制信号对电机进行调速控制。

(如果无须调速可将EN使能端,接高低电平,高电平启动,低电平停止。

也可由单片机输出直接控制)实现电机正反转就更容易了,输入信号端IN1接高电平输入端IN2接低电平,电机正转。

(如果信号端IN1接低电平,IN2接高电平,电机反转。

)可参考下图表:电机旋转方式控制端IN1控制端IN2EN使能端M 正转高低高反转低高高调速* * 输入PWM信号直流电机测试程序【测试程序】/********************************************************************汇诚科技实现功能:调试程序使用芯片:AT89S52 或者 STC89C52晶振:11.0592MHZ编译环境:Keil作者:zhangxinchunleo网站:淘宝店:汇诚科技【声明】此程序仅用于学习与参考,引用请注明版权和作者信息!*********************************************************************/ #include<reg52.h>#define uchar unsigned char//宏定义无符号字符型#define uint unsigned int //宏定义无符号整型sbit P2_0=P2^0;//启动sbit P2_1=P2^1;//停止sbit P2_2=P2^2;//正转sbit P2_3=P2^3;//反转sbit P1_0=P1^0;//使能sbit P1_1=P1^1;//IN1sbit P1_2=P1^2;//IN2/********************************************************************延时函数*********************************************************************/ void delay(uchar t)//延时程序{uchar m,n,s;for(m=t;m>0;m--)for(n=20;n>0;n--)for(s=248;s>0;s--);}/********************************************************************主函数*********************************************************************/ main(){while(1){if(P2_0==0){delay(3);if(P2_0==0)//启动{P1_0=1;P1_1=1;P1_2=0;}}if(P2_1==0){delay(3);if(P2_1==0)//停止{P1_0=0;}}if(P2_2==0){delay(3);if(P2_2==0)//正转{P1_1=1;P1_2=0;}}if(P2_3==0){delay(3);if(P2_3==0)//反转{P1_1=0;P1_2=0;}}}}/********************************************************************结束*********************************************************************/。

图文讲解无刷直流电机的工作原理

图文讲解无刷直流电机的工作原理

图文讲解无刷直流机电的工作原理之答禄夫天创作时间:二O二一年七月二十九日导读:无刷直流机电由电念头主体和驱动器组成,是一种典范的机电一体化产物. 电念头的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电念头十分相似.它的应用非常广泛,在很多机电一体化设备上都有它的身影.什么是无刷机电?无刷直流机电由电念头主体和驱动器组成,是一种典范的机电一体化产物.由于无刷直流电念头是以自控式运行的,所以不会像变频调速下重载启动的同步机电那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时发生振荡和失步.中小容量的无刷直流电念头的永磁体,现在多采纳高磁能级的稀土钕铁硼(NdFeB)资料.因此,稀土永磁无刷电念头的体积比同容量三相异步电念头缩小了一个机座号.无刷直流电念头是采纳半导体开关器件来实现电子换向的,即用电子开关器件取代传统的接触式换向器和电刷.它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声高等优点,广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中.无刷直流电念头由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成.位置传感按转子位置的变动,沿着一定次第对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置,并在确定的位置处发生位置传感信号,经信号转换电路处置后去控制功率开关电路,按一定的逻辑关系进行绕组电流切换).定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供.位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型.采纳磁敏式位置传感器的无刷直流电念头,其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上,用来检测永磁体、转子旋转时发生的磁场变动.采纳光电式位置传感器的无刷直流电念头,在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件,转子上装有遮光板,光源为发光二极管或小灯胆.转子旋转时,由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号.采纳电磁式位置传感器的无刷直流电念头,是在定子组件上装置有电磁传感器部件(例如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等),当永磁体转子位置发生变动时,电磁效应将使电磁传感器发生高频调制信号(其幅值随转子位置而变动).看看这个工程师怎么说?首先给年夜家复习几个基础定章:左手定章、右手定章、右手螺旋定章.别懵逼,我下面会给年夜家解释.左手定章,这个是机电转动受力分析的基础,简单说就是磁场中的载流导体,会受到力的作用.让磁感线穿过手掌正面,手指方向为电流方向,年夜拇指方向为发生磁力的方向,我相信喜欢玩模型的人都还有一定物理基础的哈哈.右手定章,这是发生感生电动势的基础,跟左手定章的相反,磁场中的导体因受到力的牵引切割磁感线发生电动势.让磁感线穿过掌心,年夜拇指方向为运动方向,手指方向为发生的电动势方向.为什么要讲感生电动势呢?不知道年夜家有没有类似的经历,把机电的三相线合在一起,用手去转念头电会发现阻力非常年夜,这就是因为在转念头电过程中发生了感生电动势,从而发生电流,磁场中电流流过导体又会发生和转动方向相反的力,年夜家就会感觉转动有很年夜的阻力.不信可以试试.三相线分开,机电可以轻松转动三相线合并,机电转动阻力非常年夜右手螺旋定章,用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么年夜拇指所指的那一端就是通电螺旋管的N极.这个定章是通电线圈判断极性的基础,红色箭头方向即为电流方向.看完了三年夜定章,我们接下来先看看机电转动的基来源根基理.第一部份:直流机电模型我们找到一个中学物理学过的直流机电的模型,通过磁回路分析法来进行一个简单的分析.状态1当两头的线圈通上电流时,根据右手螺旋定章,会发生方向指向右的外加磁感应强度B(如粗箭头方向所示),而中间的转子会尽量使自己内部的磁感线方向与外磁感线方向坚持一致,以形成一个最短闭合磁力线回路,这样内转子就会按顺时针方向旋转了.当转子磁场方向与外部磁场方向垂直时,转子所受的转动力矩最年夜.注意这里说的是“力矩”最年夜,而不是“力”最年夜.固然,在转子磁场与外部磁场方向一致时,转子所受磁力最年夜,但此时转子呈水平状态,力臂为0,固然也就不会转动了.弥补一句,力矩是力与力臂的乘积.其中一个为零,乘积就为零了.当转子转到水平位置时,虽然不再受到转动力矩的作用,但由于惯性原因,还会继续顺时针转动,这时若改变两头螺线管的电流方向,如下图所示,转子就会继续顺时针向前转动,状态2如此不竭改变两头螺线管的电流方向,内转子就会不竭转起来了.改变电流方向的这一举措,就叫做换相.弥补一句:何时换相只与转子的位置有关,而与其他任何量无直接关系.第二部份:三相二极内转子机电一般来说,定子的三相绕组有星形联结方式和三角联结方式,而“三相星形联结的二二导通方式”最为经常使用,这里就用该模型来做个简单分析.上图显示了定子绕组的联结方式(转子未画出假想是个二极磁铁),三个绕组通过中心的连接点以“Y”型的方式被联结在一起.整个机电就引出三根线A, B, C.当它们之间两两通电时,有6种情况,分别是AB, AC, BC, BA, CA, CB注意这是有顺序的.下面我看第一阶段:AB相通电当AB相通电,则A极线圈发生的磁感线方向如红色箭头所示,B 极发生的磁感线方向如图蓝色箭头所示,那么发生的合力方向即为绿色箭头所示,那么假设其中有一个二极磁铁,则根据“中间的转子会尽量使自己内部的磁感线方向与外磁感线方向坚持一致”则N极方向会与绿色箭头所示方向重合.至于C,暂时没他什么事.第二阶段:AC相通电第三阶段:BC相通电第三阶段:BA相通电为了节省篇幅,我们就纷歧一描述CA\CB的模型,年夜家可以自己类推一下.以下为中间磁铁(转子)的状态图:每个过程转子旋转60度六个过程即完成了完整的转动,其中6次换相.第三部份:三相多绕组多极内转子机电我们再来看一个复杂点的,图(a)是一个三相九绕组六极(三对极)内转子机电,它的绕组连线方式见图 (b).从图(b)可见,其三相绕组也是在中间点连接在一起的,也属于星形联结方式.一般而言,机电的绕组数量都和永磁极的数量是纷歧致的(比如用9绕组6极,而不是6绕组6极),这样是为了防止定子的齿与转子的磁钢相吸对齐.其运动的原则是:转子的N极与通电绕组的S极有对齐的运动趋势,而转子的S极与通电绕组的N极有对齐的运动趋势.即为S与N相互吸引,注意跟之前的分析方法有一定的区别.好吧,还是再帮年夜家分析一下吧,第一阶段:AB相通电第二阶段:AC相通电第三阶段:BC相通电第四阶段:BA通电第五阶段:CA通电第六阶段:CB通电以上为六个分歧的通电状态,其中经历了五个转动过程.每个过程为20度.第四部份:外转子无刷直流机电看完了内转子无刷直流机电的结构,我们来看外转子的.其区别就在于,外转子机电将原来处于中心位置的磁钢做成一片片,贴到了外壳上,机电运行时,是整个外壳在转,而中间的线圈定子不动.外转子无刷直流机电较内转子来说,转子的转动惯量要年夜很多(因为转子的主要质量都集中在外壳上),所以转速较内转子机电要慢,通常KV值在几百到几千之间.也是航模主要运用的无刷机电顺便啰嗦一下吧.无刷机电KV值界说为:转速/V,意思为输入电压每增加1伏特,无刷机电空转转速增加的转速值.比如说,标称值为1000KV的外转子无刷机电,在11伏的电压条件下,最年夜空载转速即为:11000rpm(rpm的含义是:转/分钟).同系列同外形尺寸的无刷机电,根据绕线匝数的几多,会暗示出分歧的KV特性.绕线匝数多的,KV值低,最高输出电流小,扭力年夜;绕线匝数少的,KV值高,最高输出电流年夜,扭力小.我先前测试过穿越机2204机电的极限电流,单机电能彪上25A,而2212系列机电15A都上不了.外转子无刷直流机电的结构:分析方法也和内转子机电类似,年夜家可以自己分析一下,根据右手螺旋定理判断线圈的N/S极,转子永磁体的N极与定子绕组的S极有对齐(吸引)的趋势,转子永磁体的S极与定子绕组的N极有对齐(吸引)的趋势,从而驱念头电转动.经典无刷机电2212 1000kv机电结构分析.图为DJI 2312S机电和XXD 2212机电的(解剖图)其结构如下:定子绕组固定在底座上,转轴和外壳固定在一起形成转子,拔出定子中间的轴承.图为xxd2212线圈拆解图图为12绕组14极(即7对极),机电绕组绕发图.后面画出了6种两相通电的情形,可以看出,尽管绕组和磁极的数量可以有许多种变动,但从电调控制的角度看,其通电次第其实是相同的,也就是说,不论外转子还是内转子机电,都遵循AB>AC>BC>BA>CA>CB的顺序进行通电换相.固然,如果你想让机电反转的话,电子方法是按倒过来的次第通电;物理方法直接对换任意两根线,假设A和B对换,那么顺序就是BA>BC>AC>AB>CB>CA,年夜家有没有发现这里顺序就完全倒过来了.AB相通电AC相通电BC相通电BA相通电CA相通电CB相通电要说明一下的是,由于每根引出线同时接入两个绕组,所以电流是分两路走的.这里为使问题尽量简单化,下面几个图中只画出了主要一路的电流方向,还有一路电流未画出,另一路电流的具体情况放在后面进行分析,涉及到电路检测换相位置.。

最全直流电机工作原理与控制电路解析(无刷+有刷+伺服+步进)

最全直流电机工作原理与控制电路解析(无刷+有刷+伺服+步进)

最全直流电机工作原理与控制电路解析(无刷+有刷+伺服+步进)直流电动机是连续的执行器,可将电能转换为机械能。

直流电动机通过产生连续的角旋转来实现此目的,该角旋转可用于旋转泵,风扇,压缩机,车轮等。

与传统的旋转直流电动机一样,也可以使用线性电动机,它们能够产生连续的衬套运动。

基本上有三种类型的常规电动机可用:AC型电动机,DC型电动机和步进电动机。

典型的小型直流电动机交流电动机通常用于高功率的单相或多相工业应用中,需要恒定的旋转扭矩和速度来控制大负载,例如风扇或泵。

在本教程中,我们仅介绍简单的轻型直流电动机和步进电动机,这些电动机用于许多不同类型的电子,位置控制,微处理器,PIC和机器人类型的电路中。

基本直流电动机该直流电动机或直流电动机,以给它的完整的标题,是用于产生连续运动和旋转,其速度可以容易地控制,从而使它们适合于应用中使用是速度控制,伺服控制类型的最常用的致动器,和/或需要定位。

直流电动机由两部分组成,“定子”是固定部分,而“转子”是旋转部分。

结果是基本上可以使用三种类型的直流电动机。

有刷电机–这种类型的电机通过使电流流经换向器和碳刷组件而在绕线转子(旋转的零件)中产生磁场,因此称为“有刷”。

定子(静止部分)的磁场是通过使用绕制的定子励磁绕组或永磁体产生的。

通常,有刷直流电动机便宜,体积小且易于控制。

无刷电动机–这种电动机通过使用附着在其上的永磁体在转子中产生磁场,并通过电子方式实现换向。

它们通常比常规的有刷型直流电动机更小,但价格更高,因为它们在定子中使用“霍尔效应”开关来产生所需的定子磁场旋转顺序,但是它们具有更好的转矩/速度特性,效率更高且使用寿命更长比同等拉丝类型。

伺服电动机–这种电动机基本上是一种有刷直流电动机,带有某种形式的位置反馈控制连接到转子轴。

它们连接到PWM型控制器并由其控制,主要用于位置控制系统和无线电控制模型。

普通的直流电动机具有几乎线性的特性,其旋转速度取决于所施加的直流电压,输出转矩则取决于流经电动机绕组的电流。

直流电机原理应用和程序详解

直流电机原理应用和程序详解

直流电机原理应用及程序详解
U1 1 2 3 4 5 6 7 8 13 12 15 14 5V 31 19 18 9 17 16 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 INT1 INT0 T1 T0 EA/VP XIN XOUT RESET RD WR 89C51 P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 VCC GND RXD TXD ALE/P PSEN 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 40 20 10 11 30 29

3


U2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ULN2803 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 OUT5 OUT6 OUT7 OUT8 CM 18 17 16 15 14 13 12 11 10 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 IN8 GND
#include <reg52.h> #define uchar unsigned char sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; sbit dianji=P1^7; sbit jia_key=P3^6; sbit jian_key=P3^7; //数码管显示段选 IO 口定义 //数码管显示位选 IO 口定义 //控制电机 IO 口定义 //加速键 //减速键
图 6 直流电机工作原理图 1

直流电机原理应用及程序详解
哈尔滨天祥电子
图 6 是直流电机工作原理图,当电刷 A、B 接在电压为 U 的直流电源上时,若电刷 A 是正电位,B 是负电位,在 N 极范围内的导体 ab 中的电流是从 a 流向 b,在 S 极范围内的 导体 cd 中的电流是从 c 流向 d。载流导体在磁场中要受到电磁力的作用,因此,ab 和 cd 两 导体都要受到电磁力的作用。 根据磁场方向和导体中的电流方向, 利用电动机左手定则判断, ab 边受力的方向是向左,而 cd 边则是向右。由于磁场是均匀的,导体中流过的又是相同的 电流,所以,ab 边和 cd 边所受电磁力的大小相等。这样,线圈上就受到了电磁力的作用而 按逆时针方向转动了。 当线圈转到磁极的中性面上时, 线圈中的电流等于零, 电磁力等于零, 但是由于惯性的作用,线圈继续转动。线圈转过半周之后,虽然 ab 与 cd 的位置调换了,ab 边转到 S 极范围内,cd 边转到 N 极范围内,但是,由于换向片和电刷的作用,转到 N 极下 的 cd 边中电流方向也变了,是从 d 流向 c,在 S 极下的 ab 边中的电流则是从 b 流向 a。因 此,电磁力的方向仍然不变,线圈仍然受力按逆时针方向转动。可见,分别处在 N、S 极范 围内的导体中的电流方向总是不变的,因此,线圈两个边的受力方向也不变,这样,线圈就 可以按照受力方向不停的旋转了, 通过齿轮或皮带等机构的传动, 便可以带动其它工作机械。 从以上的分析可以看到, 要使线圈按照一定的方向旋转, 关键问题是当导体从一个磁极 范围内转到另一个异性磁极范围内时(也就是导体经过中性面后) ,导体中电流的方向也要 同时改变。换向器和电刷就是完成这个任务的装置。在直流电动机中,换向器和电刷把输入 的直流电变为线圈中的交流电。可见,换向器和电刷是直流电机中不可缺少的关键性部件。 当然,在实际的直流电动机中,也不只有一个线圈,而是有许多个线圈牢固地嵌在转子 铁芯槽中,当导体中通过电流、在磁场中因受力而转动,就带动整个转子旋转。这就是直流 电动机的基本工作原理。 4、直流电机的参数 z 转矩:电动机得以旋转的力矩,单位为 kg·m 或 N·m。 z 转矩系数: 电动机所产生转矩的比例系数, 一般表示每安培电枢电流所产生的转矩大小。 z 摩擦转矩:电刷、轴承、换向单元等因摩擦而引起的转矩损失。 z 启动转矩:电动机启动时所产生的旋转力矩。 z 转速:电动机旋转的速度,工程单位为 r/min,即转每分,在国际单位制中为 rad/s,即 弧每秒。 z 电枢电阻:电枢内部的电阻,在有刷电动机里一般包括电刷与换向器之间的接触电阻, 由于电阻中流过电流时会发热,因此总希望电枢电阻尽量小些。 z 电枢电感:因为电枢绕组是由金属线圈构成,必然存在电感,从改善电动机运行性能的 角度来说,电枢电感越小越好。 z 电气时间常数:电枢电流从零开始达到稳定值的 63.2%时所经历的时间。测定电气时间 常数时, 电动机应处于堵转状态并施加阶跃性质的驱动电压。 电气时间常数工程上常常 利用电枢绕组的电阻 Ra 和电感 La 求出:Te=La/Ra。 z 机械时间常数:电动机从启动到转速达到空载转速的 63.2%时所经历的时间。测定机械 时间常数时, 电动机应处于空载运行状态并施加阶跃性质的阶跃电压。 机械时间常数工 程上常常利用电动机转子的转动惯量 J 和电枢电阻 Ra 以及电动机反电动势系数 Ke、 转 矩系数 Kt 求出:Tm=(J×Ra)/(Ke×Kt)。 z 转动惯量:具有质量的物体维持其固有运动状态的一种性质。 z 反电动势系数: 电动机旋转时, 电枢绕组内部切割磁力线所感应的电动势相对于转速的 比例系数,也称为发电系数或感应电动势系数。 z 功率密度:电动机每单位质量所能获得的输出功率值,功率密度越大,电动机的有效材 料的利用率就越高。

无刷直流电机的原理和控制——介绍演示幻灯片共28页

无刷直流电机的原理和控制——介绍演示幻灯片共28页
流电机的原理和控制——介绍演 示幻灯片
56、死去何所道,托体同山阿。 57、春秋多佳日,登高赋新诗。 58、种豆南山下,草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ,带月 荷锄归 。道狭 草木长 ,夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ,但使 愿无违 。 59、相见无杂言,但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕,亭亭月将圆。
46、我们若已接受最坏的,就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会,使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功,谁就会和我一样成功。——莫扎特

无刷直流电机的工作原理(带霍尔传感器)

无刷直流电机的工作原理(带霍尔传感器)

无刷直流电机的工作原理无刷直流电机的控制结构无刷直流电机是同步电机的一种,也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(P)影响:N=120.f / P。

在转子极数固定情况下,改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。

无刷直流电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器),控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正,以期达到接近直流电机特性的方式。

也就是说无刷直流电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。

无刷直流驱动器包括电源部及控制部如图 (1) :电源部提供三相电源给电机,控制部则依需求转换输入电源频率。

电源部可以直接以直流电输入(一般为24V)或以交流电输入(110V/220 V),如果输入是交流电就得先经转换器(converter)转成直流。

不论是直流电输入或交流电输入要转入电机线圈前须先将直流电压由换流器(inverter)转成3相电压来驱动电机。

换流器(inverter)一般由6个功率晶体管(Q1~Q6)分为上臂(Q1、Q3、Q5)/下臂(Q2、Q4、Q6)连接电机作为控制流经电机线圈的开关。

控制部则提供PWM(脉冲宽度调制)决定功率晶体管开关频度及换流器(inverter)换相的时机。

无刷直流电机一般希望使用在当负载变动时速度可以稳定于设定值而不会变动太大的速度控制,所以电机内部装有能感应磁场的霍尔传感器(hall-sensor),做为速度之闭回路控制,同时也做为相序控制的依据。

但这只是用来做为速度控制并不能拿来做为定位控制。

(图一)无刷直流电机的控制原理要让电机转动起来,首先控制部就必须根据hall-sensor感应到的电机转子目前所在位置,然后依照定子绕线决定开启(或关闭)换流器(inverter)中功率晶体管的顺序,如 下(图二) inverter中之AH、BH、CH(这些称为上臂功率晶体管)及AL、BL、CL(这些称为下臂功率晶体管),使电流依序流经电机线圈产生顺向(或逆向)旋转磁场,并与转子的磁铁相互作用,如此就能使电机顺时/逆时转动。

直流电机控制电路(伺服)

直流电机控制电路(伺服)

直流电机控制电路专辑—6伺服电机是一种传统的电机。

它是自动装置的执行元件。

伺服电机的最大特点是可控。

在有控制信号时,伺服电机就转动,且转速大小正比于控制电压的大小。

去掉控制电压后,伺服电机就立即停止转动。

伺服电机的应用甚广,几乎所有的自动控制系统都需要用到。

在家电产品中,例如录相机、激光唱机等都是不可缺少的重要组成部分。

1.简单伺服电机的工作原理图22示出了伺服电机的最简单的应用。

电位器RV1由伺服电机带动。

电机可选用电流不超过700mA,电压为12~24V的任一种伺服电机。

图中RV1和RV2是接成惠斯登(Wheatstone)电桥。

集成电路LM378是双路4瓦功率放大器,也以桥接方式构成电机驱动差分放大器。

当RV2的任意变化,都将破坏电桥的平衡,使RV1—RV2之间产生一差分电压,并且加以放大后送至电机。

电机将转动,拖动电位器RV1到新的位置,使电桥重新达到新的平衡。

所以说,RV1是跟踪了RV2的运动。

图23是用方块图形式,画出了测速传感器伺服电机系统,能用作唱机转盘精密速度控制的原理图。

电机用传统的皮带机构驱动转盘。

转盘的边缘,用等间隔反射条文图形结构。

用光电测速计进行监视和检测。

光电测速计的输出信号正比于转盘的转速。

把光电测速计输出信号的相位和频率,与标准振荡器的相位和频率进行比较,用它的误差信号控制电机驱动电路。

因此,转盘的转速就精确地保持在额定转速上。

额定转速的换档,可由操作开关控制。

这些控制电路,已有厂家做成专用的集成电路2.数字比例伺服电机伺服电机的最好类型之一,是用数字比例遥控系统。

实际上这些装置是由三部份组成:采用集成电路、伺服电机、减速齿轮盒电位器机构。

图24是这种系统的方块图。

电路的驱动输入,是用周期为15ms而脉冲宽度为1~2ms的脉冲信号驱动。

输入脉冲的宽度,控制伺服机械输出的位置。

例如:1ms脉宽,位置在最左边;1.5ms在中是位置,2ms在最右边的位置每一个输入脉冲分三路同时传送。

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L6203直流电机控制驱动器【简要说明】一、尺寸:长66mmX宽33mm X高28mm二、主要芯片:L6203三、工作电压:控制信号直流4.5~5.5V;驱动电机电压7.2~30V四、可驱动直流(7.2~30V之间电压的电机)五、最大输出电流4A六、最大输出功率20W七、特点:1、具有信号指示2、转速可调3、抗干扰能力强4、具有续流保护5、可单独控制一台直流电机6、PWM脉宽平滑调速(可使用PWM信号对直流电机调速)7、可实现正反转8、此驱动器非常时候控制飞思卡尔智能车,驱动器压降小,电流大,驱动能力强。

【标注图片】直流电机的控制实例使用驱动器可以控制一台直流电机。

电机分别为OUT1和OUT2。

输入端EN可用于输入PWM脉宽调制信号对电机进行调速控制。

(如果无须调速可将EN使能端,接高低电平,高电平启动,低电平停止。

也可由单片机输出直接控制)实现电机正反转就更容易了,输入信号端IN1接高电平输入端IN2接低电平,电机正转。

(如果信号端IN1接低电平,IN2接高电平,电机反转。

)可参考下图表:电机旋转方式控制端IN1控制端IN2EN使能端M 正转高低高反转低高高调速* * 输入PWM信号直流电机测试程序【原理图】【测试程序】/********************************************************************汇诚科技实现功能:调试程序使用芯片:AT89S52 或者 STC89C52晶振:11.0592MHZ编译环境:Keil作者:zhangxinchun淘宝店:汇诚科技*********************************************************************/ #include<reg52.h>#define uchar unsigned char//宏定义无符号字符型#define uint unsigned int //宏定义无符号整型sbit P2_0=P2^0;//启动sbit P2_1=P2^1;//停止sbit P2_2=P2^2;//正转sbit P2_3=P2^3;//反转sbit P1_0=P1^0;//使能sbit P1_1=P1^1;//IN1sbit P1_2=P1^2;//IN2/********************************************************************延时函数*********************************************************************/ void delay(uchar t)//延时程序{uchar m,n,s;for(m=t;m>0;m--)for(n=20;n>0;n--)for(s=248;s>0;s--);}/********************************************************************主函数*********************************************************************/ main(){while(1){if(P2_0==0){delay(3);if(P2_0==0)//启动{P1_0=1;P1_1=1;P1_2=0;}}if(P2_1==0){delay(3);if(P2_1==0)//停止{P1_0=0;}}if(P2_2==0){delay(3);if(P2_2==0)//正转{P1_1=1;P1_2=0;}}if(P2_3==0){delay(3);if(P2_3==0)//反转{P1_1=0;P1_2=0;}}}}/********************************************************************结束*********************************************************************/L6203DMOS(消耗型金属氧化物半导体)全控桥驱动器⏹供电电压:48V⏹最大峰值电流5A(L6021最大2A)⏹电流有效值:⏹L6201: 1A; L6202: 1.5A; L6203/L6201PS: 4A ⏹R DS (ON) 电阻值0.3 Ω (室温25 ︒C)⏹击穿电压保护⏹兼容TTL电路⏹运行最高频率100KHz⏹热滞⏹集成逻辑电路使用⏹高效概述L6201是一种应用多源BCD(Bipolar,CMOS,DMOS)技术来控制电机的全控桥驱动器芯片,这种芯片能将独立的DMOS场效应晶体管和CMOS以及二极管集成在一块芯片上。

由于使用模块化扩展技术,L6201可以实现逻辑电路及功率级的优化。

DMOS场效应管能在42V的电压下运行,同时具备高效、高速的切换性能。

兼容所有的TTL, CMOS and μC输入。

每个独立的逻辑输入能控制一个沟道(半桥),而公共的使能端可以控制两个沟道。

L 6201共有3中不同的封装型号。

多源BCD技术分类数据:L6201(SO20表面贴片)L6201PS(PowerSO20)L6202(双列直插封装18引脚)L6203(Multiwatt封装)结构图引脚连接图(俯视)引脚功能芯片名称功能L620 L6201PS L6202 L62031 16 1 10 SENSE 外接电阻,提供电机反馈控制电流2 17 2 11 ENABLE 高电平有效,选择IN1或者IN2接口3 2,3,9,12,18,193 N.C.不接线4.5 — 46 GND 公共接地端—1,10 5 GND 公共接地端6,7 — 6 GND 公共接地端8 —7 N.C. 不接线9 4 8 1 OUT2 第二个半桥的输出口10 5 9 2 V s 电源端11 6 10 3 OUT1 第一个半桥的输出口(续)注2:配置最小面积的铜片热特征参数(*)安装铝制基片电路板电气特性(测试电路参数:温度=25︒C ,,电压42V,传感电压0V,无别的特殊要求)电气特性(续)芯片控制逻辑时序符号参数试验条件最小典型最大单位t1(Vi) 源电流关断延迟时间图12 300 ns t2(Vi) 源电流关下降间图12 200 ns t3(Vi) 源电流导通延迟时间图12 400 ns t4(Vi) 源电流上升时间图12 200 ns t5(Vi) 反向电流关断延迟时间图13 300 ns t6(Vi) 反向电流下降时间图13 200 ns t7(Vi) 反向电流导通延迟时间图13 400 ns t8(Vi) 反向电流上升时间图13 200 ns (*)受限于功耗(**)在同步整流中的(L6202//03)VSD压降如图4所示;一般L6201的电压值是0.3V图1。

典型和Tj的示意图图2。

典型静态电流和频率的示意图图3。

典型Is和Vs的示意图图4。

典型Rds和Vref的示意图(Vref从Vs到Vref)图5。

正常状态(25°C)Rds的阻止与温度变化的示意图图6(a),同步整流下二极管的状态(L6201)图6(b),同步整流下二极管的状态(L6201PS/02/03)图7(a)。

典型功耗与IL的示意图(L6201)图7(b)。

典型功耗与IL的示意图(L6201PS/02/03)图8(a)。

两相斩波图8(b)。

单项斩波图8(c)。

使能端斩波测试电路图9。

饱和电压图10。

静态电流图11。

漏电流示意图图12。

源电流延迟时间及输入斩波示意图图13。

反偏电流延迟时间及斩波电路概述L6201/1PS/2/3是一种应用多源BCD(Bipolar,CMOS,DMOS)技术,用于电机切换驱动的整块全桥芯片。

多源BCD技术是集成多个或者单独的DMOS场效应晶体管,另外还混合MOS管/二极管的控制电路。

通过使用这种技术使得这类芯片具备兼容所有TTL,COMS和 C并且可以消除外部MOS设备的驱动问题。

逻辑驱动图如表1所示。

表1输入 场效应管的输出(*) VEN=LIN1 IN2 LL H HL H L H Sink1,Sink2 Sink1,Source2 Source1,Sink2 Source1.Source2 VEN=LXX所有场效应管关断L 表示低电平 H 表示高电平 X 表示任意状态 (*)INPUT1和INPUT2是控制器的数字输出级 虽然L6201/1PS/2/3这类芯片能保证被击穿的情况的发生,但是不能避免由于DMOS 管配置二极管的内部结构而引起的强电流产生的检测热量。

这种现象的产生主要是由于与节点组合的C1和C2两个电容充放电(如图14)。

当输出有高电平向低电平转换的时候,一股的尖峰电流注入电容C1。

在低电平向高电平转化的过程中同样有一股大的尖峰电流注入电容C2,底部DMOS 场效应管的输入电容的充电导致在尖峰电流之前有电极性的跳变(如图15)。

图14.DMOS 场效应管的内部结构图15.在检测引脚的尖峰电流刘示意图晶体管的运转导通状态当DMOS 的其中一端处于到通的状态,那么可以说电阻RDS(ON)始终处于能操控的范围。

在此期间的功耗的表达式:P ON = R DS (ON) ⋅ I DS2 (RMS)多源BCD 过程的低阻态电阻RDS(ON) 在低功耗的情况选能提供高电流关断状态当DOMS 的其中一端关断的时候,那么V DS 的电压等于电压源的电压,同时只有漏电流I DSS 存在。

此间的功耗有如下的公式:P OFF = V S ⋅ I DSS此时的功耗十分低,较导通时候的功耗是可以被忽略的 晶体管几乎可以发现,上述的晶体管的源极和沟道间内置二极管,二极管运行在一种快速,任意方向的切换模式。

在下次循环之前,使能端处于与高电平的状态,电压降等于电阻(R DS (ON))电流(I D )的乘积直到达到二极管的正向偏置电压。

当使能端是低电平时,场效应管关断,同时所有电流施加于二极管。

在反复循环的过渡时期的功率取决于电压—电流的波形以及驱动方式(如图7(a),(b),图8(a),(b),(c))P trans. = I DS (t) ⋅ V DS (t)自举电容只有所有的N 沟道在10V 的栅极电压下才能够确保DMOS 晶体管的正确驱动。

对于底部的接地晶体管来说很容易证明,但是上部的晶体管显然需要一个更高的驱动电压。

当达到内置充电电流的达到峰值的时候能结合自举电容正确驱动。

为了充电能够有效的进行,自举电容的值应当大于1nF 的晶体管的输入电容。

所以自居电容至少是10nF 的。

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