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实例讲解电机驱动电路设计(方案二)

实例讲解电机驱动电路设计(方案二)

  • 分类:技术支持
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  • 发布时间:2019-05-21 12:01
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实例讲解电机驱动电路设计(方案二)

【概要描述】大功率 MOS 管组成电机驱动电路

由于本人对这一部分的研究还不过深入,以下内容主要参考了“337实验室团队”对大功率MOS管组成的电机驱动电路的分析与设计。

用这个方法电路非常简单,控制只需要一路PWM,在管子上消耗的电能也比较少,可以有效地避免多片MC33886 并联时由于芯片分散性导致的驱动芯片某些片发热某些不发热的现象。但是缺点是不能控制电机的电流方向,在小车的刹车的性能的提升上明显有弱势,而且电流允许值也比较小。

当我们按照下图接线时,也就是两路PWM输入组成H桥,则可以通过控制PWM1和PWM2的相对大小控制电流的方向,从而控制电机的转向。



在这里给大家介绍的是 IR 公司的 IR2104,因为 IR 公司号称功率半导体领袖,当然 2104 也相对比较便宜!IR2104 可以驱动可以驱动高端和低端两个 N 沟道MOSFET,能提供较大的栅极驱动电流使用两片 IR2104 型半桥驱动芯片可以组成完整的直流电机 H 桥式驱动电路。但是需要 12V 驱动!

关键参数的选择:



这个驱动设计单从信号逻辑上分析比较容易理解,但要深入的理解和更好的应用,就需要对电路做较深入的分析,对一些外围元件的参数确定做理论分析计算。

图中IC是一个高压驱动芯片,驱动 1 个半桥 MOSFET。Vb,Vs 为高压端供电;Ho为高压端驱动输出;COM为低压端驱动供电,Lo为低压端驱动输出;Vss 为数字电路供电.此半桥电路的上下桥臂是交替导通的,每当下桥臂开通,上桥臂关断时Vs脚的电位为下桥臂功率管Q2的饱和导通压降,基本上接近地电位,此时Vcc通过自举二极管D对自举电容C2充电使其接近 Vcc 电压。当Q2关断时 Vs端的电压就会升高,由于电容两端的电压不能突变,因此Vb端的电平接近于Vs和Vcc端电压之和,而Vb和Vs之间的电压还是接近Vcc电压。当Q2开通时,C2作为一个浮动的电压源驱动 Q2;而C2在Q2开通其间损失的电荷在下一个周期又会得到补充,这种自举供电方式就是利用Vs端的电平在高低电平之间不停地摆动来实现的.由于自举电路无需浮动电源,因此是最便宜的,如图所示自举电路给一只电容器充电,电容器上的电压基于高端输出晶体管源极电压上下浮动。图中的D和C2是IR2104在PWM应用时应严格挑选和设计的元器件,根据一定的规则进行计算分析;并在电路实验时进行调整,使电路工作处于最佳状态,其中D 是一个重要的自举器件,应能阻断直流干线上的高压,其承受的电流是栅极电荷与开关频率之积,为了减少电荷损失,应选择反向漏电流小的快恢复二极管,芯片内高压部分的供电都来自图中自举电容C2上的电荷;为保证高压部分电路有足够的能量供给,应适当选取C2的大小。

有关电机驱动电路的设计就介绍到这里。

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大功率 MOS 管组成电机驱动电路

由于本人对这一部分的研究还不过深入,以下内容主要参考了“337实验室团队”对大功率MOS管组成的电机驱动电路的分析与设计。

用这个方法电路非常简单,控制只需要一路PWM,在管子上消耗的电能也比较少,可以有效地避免多片MC33886 并联时由于芯片分散性导致的驱动芯片某些片发热某些不发热的现象。但是缺点是不能控制电机的电流方向,在小车的刹车的性能的提升上明显有弱势,而且电流允许值也比较小。

当我们按照下图接线时,也就是两路PWM输入组成H桥,则可以通过控制PWM1和PWM2的相对大小控制电流的方向,从而控制电机的转向。

在这里给大家介绍的是 IR 公司的 IR2104,因为 IR 公司号称功率半导体领袖,当然 2104 也相对比较便宜!IR2104 可以驱动可以驱动高端和低端两个 N 沟道MOSFET,能提供较大的栅极驱动电流使用两片 IR2104 型半桥驱动芯片可以组成完整的直流电机 H 桥式驱动电路。但是需要 12V 驱动!

关键参数的选择:

这个驱动设计单从信号逻辑上分析比较容易理解,但要深入的理解和更好的应用,就需要对电路做较深入的分析,对一些外围元件的参数确定做理论分析计算。

图中IC是一个高压驱动芯片,驱动 1 个半桥 MOSFET。Vb,Vs 为高压端供电;Ho为高压端驱动输出;COM为低压端驱动供电,Lo为低压端驱动输出;Vss 为数字电路供电.此半桥电路的上下桥臂是交替导通的,每当下桥臂开通,上桥臂关断时Vs脚的电位为下桥臂功率管Q2的饱和导通压降,基本上接近地电位,此时Vcc通过自举二极管D对自举电容C2充电使其接近 Vcc 电压。当Q2关断时 Vs端的电压就会升高,由于电容两端的电压不能突变,因此Vb端的电平接近于Vs和Vcc端电压之和,而Vb和Vs之间的电压还是接近Vcc电压。当Q2开通时,C2作为一个浮动的电压源驱动 Q2;而C2在Q2开通其间损失的电荷在下一个周期又会得到补充,这种自举供电方式就是利用Vs端的电平在高低电平之间不停地摆动来实现的.由于自举电路无需浮动电源,因此是最便宜的,如图所示自举电路给一只电容器充电,电容器上的电压基于高端输出晶体管源极电压上下浮动。图中的D和C2是IR2104在PWM应用时应严格挑选和设计的元器件,根据一定的规则进行计算分析;并在电路实验时进行调整,使电路工作处于最佳状态,其中D 是一个重要的自举器件,应能阻断直流干线上的高压,其承受的电流是栅极电荷与开关频率之积,为了减少电荷损失,应选择反向漏电流小的快恢复二极管,芯片内高压部分的供电都来自图中自举电容C2上的电荷;为保证高压部分电路有足够的能量供给,应适当选取C2的大小。

有关电机驱动电路的设计就介绍到这里。

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  • 品质为先、精心服务

    Quality First, careful service

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