电动真空泵驱动用无刷直流电机控制器的毕业设计

摘要

汽车真空助力刹车系统中的真空泵，采用电子控制完成其工作，既实现了智能化，又达到了节能环保的目的。电动真空泵系统可实现在真空度达到85kPa时，使真空泵的电机停止工作，在真空度低于60kPa时，使真空泵的电机开始工作，改善了传统的机械式真空助力刹车系统的能源浪费及环境污染问题。本论文完成电动真空泵驱动用无刷直流电机控制器的设计，主要包括控制器的原理设计、主驱动电路设计、信号采集及处理电路以及各种保护电路的设计等，并完成控制软件的编写。根据相应的技术指标设计出一套完善的电动真空泵控制器，而且画出其原理图及PCB图，并进行PCB板的实物加工与制作。

关键词：电动真空泵；无刷直流电机；控制器

Abstract

Vacuum booster brake system of car vacuum pump and electronic control to finish its work, namely realized intelligent and reach the purpose of saving energy and environmental protection. Electric vacuum pump system can realize in the vacuum degree to 85 kPa, make the vacuum pump motor to stop working, and in the vacuum degree below 60 kPa, make the vacuum pump motor begins to work, improve the traditional mechanical vacuum power braking system energy waste and environmental pollution. This thesis finish electric vacuum pump drive with brushless dc motor controller design, including the controller design, the principle of the main driver circuit design, signal acquisition and processing circuit and other protection circuit design, and complete the writing of the control software. According to the corresponding technical indicators designed a set of perfect electric vacuum pump controllers, and draw the principle diagram and PCB figure, and PCB machining and make real.

Key words：electric vacuum pump；brushless DC motor；controller

目录

摘要 .............................................................................................................. I Abstract ....................................................................................................... II 第1章绪论. (1)

1.1 课题设计的背景及意义 (1)

1.2 课题的发展概况及国内外研究的现状 (2)

1.2.1 课题的发展概况 (2)

1.2.2 国内外电动真空泵控制器的研究现状 (2)

1.3 本文研究的主要内容 (4)

第2章电动真空泵控制器的系统设计 (5)

2.1 电动真空泵控制器的组成 (5)

2.2 电动真空泵控制器的设计方案 (6)

2.2.1 设计方案比较 (6)

2.2.2 电动真空泵控制器系统组成框图 (8)

第3章电动真空泵控制器的硬件及软件设计 (10)

3.1 微控制芯片的选取与设计 (10)

3.1.1 dsPIC30F4011单片机简介 (10)

3.1.2 dsPIC30F4011单片机时钟电路 (12)

3.1.3 dsPIC30F4011单片机复位电路 (13)

3.2 CAN总线通信设计 (13)

3.2.1 CAN总线通信硬件设计 (13)

3.2.2 CAN总线通信软件设计 (14)

3.3 电动真空泵控制器的电机驱动信号处理 (16)

3.3.1 无刷直流电机转角信号获取与处理 (16)

3.3.2 无刷直流电机转速信号获取与处理 (18)

3.4 电动真空泵控制器保护电路信号处理 (19)

3.4.1 无刷直流电机过、欠压保护 (19)

3.4.2 无刷直流电机母线过流保护 (20)

3.4.3 无刷直流电机过热保护 (21)

3.4.4 电动真空泵真空度的信号处理 (21)

3.5 无刷直流电机控制器驱动电路 (22)

第4章 PCB制板设计 (24)

4.1 电动真空泵控制器PCB设计分析 (24)

4.2 PCB板布线设计规则 (24)

第5章测试数据及总结 (28)

结论 (32)

致谢 (33)

参考文献 (34)

附录I (36)

附录II (37)

附录III (38)

附录IV (42)