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航模用智能型電機比例驅動電路

admin @ 2014-03-14 , reply:0

概述

為了克服上述缺點,我們研製了新一代智能型電機比例驅動電路,型號為QD-TZ-20A,徹底根除了上述毛病。它採用PIC12c508單片機(圖中N3)作為主控晶元,智能化處理信號,極大地提高了電路的抗干擾……





為了克服上述缺點,我們研製了新一代智能型電機比例驅動電路,型號為QD-TZ-20A,徹底根除了上述毛病。它採用PIC12c508單片機(圖中N3)作為主控晶元,智能化處理信號,極大地提高了電路的抗干擾能力和長期工作的穩定性。調製脈衝頻率從50Hz提高到1kHz,真正做到了平滑調速,並增加了電子剎車功能。電路原理見附圖所示。

輸入的比例脈衝信號由V10整形緩衝后,送入單片機的GP3口。死區中位寬度和正反向脈衝放大比率均由程序設定為理想值,不會出現分立元件電路因參數的離散性或老化變值而產生的漂移。在無信號或輸入脈衝寬度在單片機限定的停止範圍內時,GP0、GP1、GP4和GP5這4個輸出端均輸出低電平,4個比較器也輸出低電平,驅動管均截止。當脈衝剛剛寬於單片機設定的停止範圍時,GP4立即變為高電平使V4導通,將電機右端下接到零電平。而GP0則馬上輸出頻率為1kHz占空比為20%的調速脈衝,使V5在此脈衝周期內導通,電機開始低速運行。
  隨著輸入脈衝的不斷加寬,調速脈衝的占空比與其成比例的提高直至100%,電機速度平穩地提高直至滿速。反轉時當輸入脈衝寬度剛剛窄於單片機設定的停止範圍時,GP1馬上輸出高電平,將電機左端拉到零電平。而GP5則輸出頻率為1kHz,占空比為20%的調速脈衝。與正轉不同的是反轉滿速時占空比設定為75%,而不是100%,反轉速要比正轉滿速時慢些。如此設計滿足了模型倒退的速度不宜太快的實際要求。
電子剎車功能也是通過單片機內部編程實現的,加入剎車功能后不但豐富了操作功能,而且也有利於克服因快速打反車造成的衝擊。
  在圖示的電路中其驅動橋式部分4橋臂採用的均是N溝道場效應管。這樣做是因為P溝道場管與N溝道相比不但價格要高出4~5倍,而且導通時的內阻也大得多。內阻的大小對競速模型是十分重要的,它往往是模型速度上不去的主要原因之一。為保證N溝道場管有最低的導通電阻,必須保證場管柵極對S極有正10V的電壓,因此必須保證柵極電壓高於電源電壓10V。為完成提高電壓的任務,這裡選用了IR3M03升壓集成電路。近20V的高壓通過上拉電阻R8~R10加到各柵極上。在橋式或非橋式驅動電路中,為了進一步降低內阻增加驅動能力,通常採取並接多隻相同驅動管的方法。本產品正向並接了4隻驅動管,而反向因使用時間短,且最大隻有75%的占空比,所以只並接了2隻。大功率VMOS管的價格較貴,此種不對稱輸出即降低了造價又可滿足模型的實際要求。
  對於不需要剎車功能的場合,同樣可以採用上述電路,只需對程序稍加改動即可。模型製作中不但要有比例控制,還經常用到開關控制。利用單片計算機作為晶元的智能型驅動電路可以在不改變主體電路的情況下得以實現。

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