【原创】直流电机驱动的一种设计方案与调试使用总结

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顾问一叶落吱天下秋
2015-3-14 00:32:12 显示全部楼层

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直流电机驱动多为H桥驱动电路,此处经简单选型后选取由两片ir2110以及MOSFET构成的较大功率半桥驱动电路
1带电平钳位的ir2110驱动电路(半桥驱动)
Ir2110典型应用电路如下

                               
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补充:IR2110的工作原理
IR2110内部功能由三部分组成:逻辑输入;电平平移及输出保护。如上所述IR2110的特点,可以为装置的设计带来许多方便。尤其是高端悬浮自举电源的设计,可以大大减少驱动电源的数目,即一组电源即可实现对上下端的控制。
高端侧悬浮驱动的自举原理:

                               
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IR2110驱动半桥的电路如图所示,其中C1,VD1分别为自举电容和自举二极管,C2为VCC的滤波电容。假定在S1关断期间C1已经充到足够的电压(VC1 VCC)。 当HIN为高电平时如图4.19 :VM1开通,VM2关断,VC1加到S1的栅极和源极之间,C1通过VM1,Rg1和栅极和源极形成回路放电,这时C1就相当于一个电压源,从而使S1导通。由于LIN与HIN是一对互补输入信号,所以此时LIN为低电平,VM3关断,VM4导通,这时聚集在S2栅极和源极的电荷在芯片内部通过Rg2迅速对地放电,由于死区时间影响使S2在S1开通之前迅速关断。
当HIN为低电平时如图4.20:VM1关断,VM2导通,这时聚集在S1栅极和源极的电荷在芯片内部通过Rg1迅速放电使S1关断。经过短暂的死区时间LIN为高电平,VM3导通,VM4关断使VCC经过Rg2和S2的栅极和源极形成回路,使S2开通。在此同时VCC经自举二极管,C1和S2形成回路,对C1进行充电,迅速为C1补充能量,如此循环反复。
由于ir2110不能产生负偏压,在半桥驱动电机的电路中由于电机线圈的原因,关断时mos管ce电压会很大,电压的急剧变化由于密勒效应会导致栅极电容放电从而可能导致管子导通,桥臂短路。所以使用此带电平钳位的ir2110驱动电路,电路图如下:

                               
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此电路能在关断期间将mos管栅极驱动电平箝位到零电平,并减弱密勒效应的影响。在h桥桥臂上管2开通期间驱动信号HO能使vt5导通而vt3截止,所以h桥能正常驱动。在上管2关断期间,vt5截止而vt3基极有VB高电平从而导通将mos管上管栅极电位拉到低电平。这样由于密勒效应产生的电流能从vt3中流过,栅极驱动上的干扰可以大大的减小。
后来在半桥测试的时候,出现了芯片过热烧毁的情况,经一步步检测后初步确定为自举电容的取值有问题,一开始以经验我们在这里取c13=10uf ,后来在查询各种资料后重新计算一遍后算出c13约为1uf(c13的设计: mosfet开通时需要在极短的时间内提供足够的栅电荷,自举电容两端电压比器件导通所需电压(约10V)高,假定自举电容充电路径上有1.5V的压降,假定有一半的栅电压因泄漏电流引起压降。综合以上假设,此时的自举电容可取C=2Qg/(VCC-10-1.5)),换上1uf的电容后芯片烧毁的问题有所缓解,至此半桥的基本电路测试也完成,就差相应程序的烧录及调试了。




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顾问一叶落吱天下秋
 楼主| 2015-3-14 00:33:14 显示全部楼层
此处PWM可以用单片机加光耦的形式输出互补的两路PWM供应于H桥四个桥臂,或者也可以使用一般的方波发生电路加上反相器直接硬件产生互补PWM直接输入驱动芯片。第一次发帖子大家帮忙顶一顶啊~~~

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前哨站哈哈哈
2015-3-14 00:35:51 显示全部楼层
呵呵哒~~~
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梯队队员淡定和
2015-3-14 16:26:03 显示全部楼层
r14换小一点

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顾问一叶落吱天下秋
 楼主| 2015-3-14 22:26:47 显示全部楼层

学姐不要闹

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顾问一叶落吱天下秋
 楼主| 2015-3-14 22:27:51 显示全部楼层

为什么要换小点啊,能具体解释一下吗,谢谢了

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梯队队员淡定和
2015-3-15 14:56:00 显示全部楼层
虽然说MOS管是压控原件,但要快速导通的话g级导通电流最好在1A左右,减小米勒平台的时间。。。

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梯队队员淡定和
2015-3-15 15:00:32 显示全部楼层
还有vt-5存在不会钳位吗?让HO始终比vs只高0.7伏左右

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步兵u0uuuu
2016-11-15 21:08:51 显示全部楼层
楼主在干嘛。。。。。
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