2022年电机控制电路设计 .pdf
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1、电机控制电路设计直流无刷电动机继承了直流电机转矩大,调速性能好的优点,克服了直流电动机需转换器的缺点。在新型车速监控装置系统中采用单片机控制无刷直流电动机的设计,包括实现电动机的正/反转控制,速度控制,对无刷直流电机的运行状态进行监控和报警。(1)驱动电路的设计驱动电路以大功率驱动芯片L298 为核心8,驱动芯片能同时驱动两个直流电机。通过对六个口的控制就可以分别实现对电机正反转、加减速的控制。L298N 是 ST 公司生产的一种高电压,大电流电机驱动芯片。该芯片采用15 脚封装。主要特点是:工作电压高,最高工作电压可达46V;输出电流大,瞬间峰值电流可达3A,持续工作电流为2A,内含两个 H
2、桥的高电压大电流全桥式驱动器,可以用来驱动直流电机和步进电机、继电器线圈等感性负载;采用标准逻辑电平信号控制;具有两个使能控制端,在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端,使内部逻辑电路部分在低电压下工作;可以外接检测电阻,将变化量反馈给控制电路。使用L298N 芯片驱动电机,该芯片可以驱动两个二相电机,也可以驱动一个四相电机,可以直接通过电源调整输出电压;并可以直接用单片机的I/O 口提供信号。而且电路简单,使用比较方便。驱动芯片 L298N 引脚的介绍L298N 直流电机步进电机两用驱动器特点:1、可实现电机正反转及调速。2、启动性能好,启动转矩大。3、工作电压可达
3、到36V,4A。4、可同时驱动两台直流电机。5、适合应用于机器人设计及智能小车的设计中。其引脚图如图 1。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 5 页 -图 1 L298N 引脚图L298N 的引脚 9 为 LOGIC SUPPLY VOLTAGE Vss,即逻辑供应电压,为5V 芯片电源。引脚4 为 SUPPLY VOLTAGE Vs,即驱动部分输入电压,为电机供电电源。Vss 电压要求输入最小电压为4.5V,最大可达 36V;Vs 电压最大值也是 36V,但是,Vs 电压应该比 Vss 电压高,否则有时会出现失控现象。它的引脚 2、3、13 和 14 为 L298N
4、 芯片输入到电动机的输出端,其中引脚2 和 3 能控制两相电机,对于直流电动机,即可控制一个电动机。同理,引脚13 和 14 也可控制一个直流电动机。引脚6 和 11 脚为电动机的使能接线脚。引脚 5、7、10 和 12 为单片机输入到 L298N 芯片的输入引脚。表1 是其使能、输入引脚和输出引脚的逻辑关系。表 1 L298N 使能、输入引脚和输出引脚的逻辑关系控制使能引脚 ENA或者 ENB就可以实现 PWM 脉宽速度调整。通过控制使能端使 L298N 处于工作和不工作状态,利用PWM 产生一定频率的脉冲作用于ENA,根据脉冲占空比不同就可以得到不同的输出电压,从而达到调速目的。1脚和 1
5、5 脚可单独引出连接电流采样电阻器,形成电流传感信号,也可以直接接地。在可设计中就将它们直接接地。引脚8 为芯片的接地引脚,它与L298N 芯片的散热片连接在一起。由于本芯片的工作电流比较大,发热量也比较大,所以在芯片的散热片上可以连接了一块铝合金,以增大它的散热面积。该芯片的一些参数如下:(1)逻辑部分输入电压:67V(2)驱动部分输入电压Vs:4.846V(3)逻辑部分工作电流Iss:36mA(4)驱动部分工作电流Io:2A(5)最大耗散功率:25W(T=75)(6)控 制 信 号 输 入 电 平:高 电 平:2.3VVin Vss,低 电 平:-名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整
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