基于DSP2812的運動控制平臺
H橋上MOSFET的漏源極接的4個二極管起到保護MOSFET的作用,當電機停止運轉(zhuǎn)的瞬間,電機中儲存的能量會加到H橋上,這樣可以通過二極管引導到電源上去,防止了MOSFET被擊穿的情況。當然,我們也可以采用吸收電路來吸收開關(guān)關(guān)斷浪涌電壓和續(xù)流二極管反向恢復浪涌電壓,通常有典型的三種吸收電路,分別是RC、RCD、C,三種吸收電路的特點和適用范圍如下表所示:
電路類型 | RC型吸收電路 | RCD型吸收電路 | C吸收電路 |
特點 | 結(jié)構(gòu)簡單,易造成過沖電壓,會引起集電極電流升高 | 克服過沖電壓過高,過電壓抑制效果較好會引起集電極電流升高 | 電路簡單,成本低,易產(chǎn)生震蕩,會引起集電極電流升高 |
適用范圍 | 小容量,低頻裝置 | 小沖量,低頻裝置 | 中等容量裝置 |
為了使驅(qū)動器使用更加方便,可以在H橋電路之前加入邏輯電路方便控制,具體電路和說明如下:
說明:(1)D1H與D1L為左橋臂的上下控制信號,D2H與D2L為右橋臂的上下控制信號。
(2)Brake為高電平時表示剎車,D1H,D1L,D2H,D2L全為高電平。
(3)Dir表示方向信號,即Dir為高電平正轉(zhuǎn),則Dir為低電平反轉(zhuǎn),但前提是Brake為低電平。
(4)PWM1和PWM2表示分別控制正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn),通過占空比來控制電機轉(zhuǎn)速。
(5)驅(qū)動優(yōu)點:在剎車的時候通過PWM1短路電機,這樣在由正、反轉(zhuǎn)變換時不會出現(xiàn)抖動。
上面邏輯電路的真值表如下所示:
Brake | Dir | PWM1 | PWM2 | D1H | D2H | D1L | D2L | |
1 | × | PWM1 | PWM2 | 1 | 1 | PWM1 | PWM2 | 剎車 |
0 | 1 | PWM1 | PWM2 | 0 | 1 | 1 | PWM1 | 正轉(zhuǎn) |
0 | 0 | PWM1 | PWM2 | 1 | 0 | PWM2 | 1 | 反轉(zhuǎn) |
這里再簡單介紹一下它的工作原理:由于DSP輸出的控制信號為3.3V,為了能使DAC0832正常工作,需要將DSP輸出的控制信號放大為5V,這個過程是有圖中三極管Q2通過上拉完成的,電路也存在不足,因為通過此電路就會將DSP輸出的控制信號取反,這會給程序編寫帶來不便。
DAC0832的參考電壓是由LM336-2.5V提供的,這樣DAC0832轉(zhuǎn)換過程中的參考電壓Vref=2.5V,輸出電壓通過運算放大器LM358之后,就有如下的關(guān)系式(期中D表示DSP輸出的控制數(shù)字量):
Vout = +2.5VDC (1 + R2/R3)(D/256)
電路中調(diào)征管采用大功率場效應管IRF540。采用場效應管,更易于實現(xiàn)電壓線性控制電流,既能滿足輸出大電流的要求,也能較好地實現(xiàn)電壓近似線性地控制電流。因為當場效應管工作于飽和區(qū)時,漏電流Id近似為電壓Ugs控制的電流。即當Ud為常數(shù)時,滿足:Id=f(Ugs),只要Ugs不變,Id就不變。
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