亿加合和智能车制作

标题: 电机驱动小总结 [打印本页]

作者: meisme 时间: 2011-11-20 14:46
标题: 电机驱动小总结
电机驱动有单极性和双极性两种。当只需要电机单方向驱动时，可采用单极性驱动，如下图(a)所示，此电路由于续流二极管工作时间较长，损耗大，所以改进后的半桥驱动如下图(b):[attach]15840[/attach]

Figure 1.Illustration of the half bridge.

当需要电机正反两个方向旋转时，采用双极性驱动方式，如下：

Figure 2．Illustration of the H bridge.
功能逻辑如下：（1：合并，0：断开）
S1 S2 S3 S4 电机动作
1 0 0 1 正传
0 1 1 0 反转
0 0 0 0 自由
0 1 0 1 刹车
1 0 1 0 刹车
这又称为全桥驱动，上图中开关使用大功率MOS管替代，可以使用分立元件，也可以使用集成电路。但是能用于PWM驱动的低电压大电流芯片产品并不多，在智能车比赛中使用最多的有：MC33886, VNH3SP30, BTS7960B, DT340I, IRF3205。
根据查阅的资料，使用单片MC33886时易发生发热、噪声等问题，对电源电压影响过大等问题，所以可以使用两片并联，如下所示：
[attach]15841[/attach]

该接法降低了MOS管的导通内阻，增大了驱动电流，可以起到增强驱动能力、减小芯片发热的作用，但是起始频率受限，电机噪声大且发热严重。
VNH3SP30是意法半导体公司生产的专用于电机驱动的大电流功率集成芯片。芯片核心是一个双单片上桥臂驱动器(HSD)和2个下桥臂开关,HSD开关的设计采用ST的ViPowe技术，允许在一个芯片内集成一个功率场效应MOS管和智能信号/保护电路。下桥臂开关是采用ST专有的EHD(STripFET)工艺制造的纵向场效应MOS管。3个模块叠装在一个表面组装MultiPowerSO- 30引脚框架电绝缘封装内，具体性能指标如下: ①最大电流30 A、电源电压高达40 V; ②功率MOS管导通电阻0.034 Ω; ③5 V兼容的逻辑电平控制信号输入;④内含欠压、过压保护电路;⑤芯片过热报警输出和自动关断。与MC3886相比，它具有一个显著优点就是芯片不会发热，且保护功能强大，但是存在开关频率限10 kHz，电机噪声大且电机容易发热，但芯片较贵，很多场合性价比不高。
采用2个半桥智能功率驱动芯片BTS7960B组合成一个全桥驱动器，驱动直流电机转动。BTS7960B是应用于电机驱动的大电流半桥集成芯片，它带有一个P沟道的高边MOSFET、一个N沟道的低边MOSFET和一个驱动IC。 P沟道高边开关省去了电荷泵的需求，因而减少了电磁干扰(EMI)。集成的驱动IC具有逻辑电平输入、电流诊断、斜率调节、死区时间产生和超温、过压、欠压、过流及短路保护功能。BTS7960B的通态电阻典型值为16 mΩ，驱动电流可达43 A，调节SR引脚外接电阻的大小可以调节MOS管导通和关断时间，具有防电磁干扰功能。IS引脚是电流检测输出引脚。INH引脚为使能引脚，IN引脚用于确定哪个MOSFET导通。当IN=1 且INH=1时，高边MOSFET导通，输出高电平；当IN=0且INH=1时，低边MOSFET导通，输出低电平。通过对下桥臂开关管进行频率为25 kHz的脉宽调制(PWM)信号控制BTS7960B的开关动作，实现对电机的正反向PWM驱动、反接制动、能耗制动等控制状态。这块芯片开头频率可以达到25 kHz，可以很好地解决前面提到的MC33886和VNH3SP30使电机噪声大和发热的问题，同时驱动能力有了明显的提高，响应速度快。但是，电机变速时会使电源电压下降10%左右，控制器等其他电路容易产生掉电危险，从而使整个电路系统瘫痪。
在查看往年技术报告时也发现直接使用分立器件设计H桥，但是这会冒很大风险，有可能不稳定。
综上所述，应尽量采用VNH3SP30组合成全桥，也可以使用两片MC33886并联。

作者: hhucdxpr 时间: 2011-11-20 15:11
赞一个！

作者: yzs 时间: 2011-11-20 17:11
bucuo

作者: gang82921390 时间: 2012-2-2 18:20
好

作者: 凌思罹 时间: 2012-2-9 15:17

作者: 张小熊 时间: 2012-2-17 16:00
好！学习了

作者: zhuansc 时间: 2012-2-20 10:06

8错

作者: tomlllttt 时间: 2012-2-21 23:06

作者: 韦晓锋 时间: 2012-3-3 15:39
嗯

作者: 赫赫imicky 时间: 2012-3-4 09:27
详细呀~~感谢！！

作者: 赫赫imicky 时间: 2012-3-4 09:28
光电组，今年是不是很适合33886呢？

作者: haohaohaohaohao 时间: 2012-3-4 09:47

作者: qql130 时间: 2012-3-9 13:41
谢谢

作者: 苍穹召唤 时间: 2012-3-13 21:09
先谢过了

作者: 林牛牛 时间: 2012-3-14 22:11
对新人很好！~！！

作者: mypear 时间: 2012-7-17 16:29
{:soso_e179:}

作者: warrior_zhang 时间: 2012-7-19 15:31
嗯，谢谢楼主分析啊

作者: warrior_zhang 时间: 2012-7-19 15:32
如果，分立式元件加上桥驱动芯片，不用考虑死区问题了，分立式元件还有什么缺点吗？

作者: 期待着你2010 时间: 2012-8-4 19:41
顶

作者: zmn179001 时间: 2012-8-24 10:38
赞赞赞

作者: 仁者潜磊 时间: 2012-9-2 10:55
很好

作者: 叶子一哥 时间: 2012-9-7 15:56

作者: 夜月L 时间: 2012-9-23 08:37

作者: HOhO_Pan 时间: 2012-9-24 23:52
3Q啦

作者: 可欣 时间: 2012-9-26 23:33
顶

作者: 1228463834 时间: 2012-9-28 21:51

作者: 易ying 时间: 2012-10-15 10:30
受教了

作者: 前行者cross 时间: 2012-10-27 16:52
学习了

作者: 孟鹏涛 时间: 2012-11-10 13:21

作者: 贱忘 时间: 2012-11-19 23:01
刚看一个帖子说单片mc33886加四个IRF3205效果不错，是不是会有很大噪音啊？

作者: 清风流水隐士 时间: 2012-11-19 23:03
好。。。

{:soso_e113:}{:soso_e113:}

作者: wsdyi100 时间: 2012-11-21 11:00
顶了再说

作者: 刹车油门都好使 时间: 2012-12-10 15:19
请问如果用7970怎么样啊？

作者: 徐枫 时间: 2012-12-11 12:51
hao、

作者: 随心而动 时间: 2012-12-15 22:17
又知道了一个新方法，效果怎么样？我们一般用bts!

作者: fankaka 时间: 2012-12-16 20:27
很棒！学习了！

作者: 玻璃中的太阳 时间: 2012-12-16 20:31
看看不错啊！

作者: 即将来临 时间: 2013-1-10 23:13
goodgood

作者: 垂泪天使 时间: 2013-1-12 16:10
太好了。。

作者: 东坡守月 时间: 2013-1-15 16:44
收藏了

作者: fivetwofour 时间: 2013-1-21 15:53

作者: 圆飞 时间: 2013-1-24 22:17

作者: tomydays 时间: 2013-1-25 16:16
”电机变速时会使电源电压下降10%左右，控制器等其他电路容易产生掉电危险，从而使整个电路系统瘫痪。“ 有那么严重？加隔离和缓冲不起作用？

作者: cqhb小麦 时间: 2013-1-28 16:28
赞，我们小组的电机驱动老是发热太严重，

作者: yyyzrxh 时间: 2013-3-12 20:19
赞

作者: yyyzrxh 时间: 2013-3-12 20:19
超赞

作者: paul16 时间: 2013-3-17 11:07
好

作者: 竹隐墙 时间: 2013-3-30 20:50
{:soso_e179:}

作者: 竹隐墙 时间: 2013-3-30 20:58
恨我没有早看到这个

作者: bobi 时间: 2013-3-31 17:50
谢谢！真有用

作者: 13213231931 时间: 2013-4-8 13:05
谢谢分享

作者: 二硫碘化钾 时间: 2013-4-12 20:29

作者: bananasang 时间: 2013-4-22 14:09
{:soso_e179:}

作者: 小亮μ风 时间: 2013-4-26 17:33
好样的。。

作者: 1061836684@qq.c 时间: 2013-5-7 23:32

作者: shenyilei666 时间: 2013-5-12 18:12

作者: lllddh 时间: 2013-6-14 07:01

:victory::victory::victory:

作者: q1240222835 时间: 2013-7-4 22:39

不错

作者: mnh999 时间: 2014-3-5 20:33

作者: 晚生小辈 时间: 2014-3-18 15:59
帮，楼主真好！

作者: 小车良 时间: 2014-3-21 22:18
可以啊
啊哈哈哈

作者: 不褪色的梦 时间: 2014-5-19 11:49
学习中。。。

作者: 板正的 时间: 2014-5-19 15:19
顶

作者: 旖旎 时间: 2014-7-26 21:28
详细呀~~感谢！！

作者: 0818 时间: 2014-8-10 09:56

作者: 白手套好白鸭 时间: 2019-4-4 18:59
不错的

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