一种基于小功率高温无刷直流电动机驱动器设计

   2023-12-16 互联网1460

l.4驱动器电源

  驱动器功率部分电源电压为+12 V,逻辑电路部分器件工作电压为+5 V。本文采用集成稳压器7805将功率电源的+12 V稳压后得到+5 V电压,为逻辑电路部分的供电,从而省去了外部+5 V电源。另外电路中集成运放选用了单电源供电器件,省去了负电源,这样整个驱动器只需一个外部电源+12 V电源,大大简化了为驱动器供电的电源,有利于高温环境运行。

  本文选用的单片机分别设置了独立的模拟电源引脚AV。。和数字电源引脚DV。。。为可以防止AVDD被DVDD上的数字信号噪声干扰。本文采用了图5所示的单片机供电电路。AVDD和DVDD之间用一个磁珠串连一个1 n电阻隔开防止干扰,同时再并联两个反方向的肖特基二极管,防止Av。。和DVDD之间电位差过大而使芯片损坏。

  2系统软件设计

  单片机系统软件主要由主程序、换相控制子程序、A/D转换子程序和PwM信号设定子程序组成。主程序流程如图6所示。

  (1)换相控制子程序所设计的驱动器用于驱动三相星形联接无刷直流电机,采用二二导通方式,6种导通状态,转子每转60。变换一种状态。单片机通过向P2口送控制的方式实现换相控制。表l是换相控制子程序中的换相控制字(正转和反转)。电机起动后单片机根据从P1.0、P1.1、P1.2引脚采集到电机位置信号HAl、HA2、ItA3,向P2口送相应的控制字进行换相控制。

  (2)A/D转换子程序A/D转换子程序把P1.7引脚输人的用于占空比给定的模拟信号进行采样并转换成一个12位数字量,再送入到寄存器PWM0。为了实现电机的连续调速功能,本文首先通过AD控制特殊寄存器设置AD为连续转换模式,这样可为PWM占空比控制寄存器提供随占空比给定信号变化的数字量。

  (3)PwM信号设定子程序。

  该子程序主要功能一是设定PWM信号的频率,二是根据A/D转换的结果及时更新占空比设定寄存器PwM0的值,从而改变PWM信号的占空比,使驱动器具有连续调速功能。PWM定时器工作频率为12 MHz,PwM信号频率为4 kHz。此时寄存器PWMl的设定值为12 MHZ,4 kHz=101110111000B。

  3实验

  本文对研制的驱动器进行了高温环境运行的实 验和限流恒功率运行实验。

 
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