我正在研究用于有刷直流电机(24v、500rpm、2A、4kgcm)的速度控制电路。
我计划使用的主要组件是 PIC16f873、4n25 光耦合器、IRFZ44N MOSFET、BY 500 - 800 二极管(用于续流)。
- 选择 PWM 频率的标准是什么?
- 非常高和非常低的 PWM 频率对系统有何影响?
- 此处提供的硬件有哪些缺点和需要改进的地方?
我正在研究用于有刷直流电机(24v、500rpm、2A、4kgcm)的速度控制电路。
我计划使用的主要组件是 PIC16f873、4n25 光耦合器、IRFZ44N MOSFET、BY 500 - 800 二极管(用于续流)。
驱动电机时,PWM 频率会影响几个问题:
每个线圈都会有一些有限的电阻,这会导致损失的功率与通过它的电流的平方成正比。当一个脉冲内的电流变化很大时,在相同的平均电流下损耗会更高。考虑线圈几乎立即对脉冲电压做出反应的极端示例,并且您使用 50% 的方波驱动它。电阻耗散将是始终驱动线圈全开的 1/2,平均电流(因此产生的电机扭矩)也是全开的 1/2。然而,如果线圈是用稳定的 1/2 电流而不是脉冲驱动的,电阻耗散将是全开的 1/4,但具有相同的 1/2 满量程电流和扭矩。
考虑这一点的另一种方法是,您不希望在平均直流电平之上有大量交流电流。交流电流对驱动电机没有任何作用,只有平均值可以。因此,交流分量只会在线圈和其他地方造成电阻损耗。
至于你的电路,我最担心的是 Q1 的驱动速度有多慢。众所周知,光隔离器的速度很慢(相对于大多数其他组件,如单个晶体管),尤其是在关闭时。您只有 R2(尽管我可以读取它的值)拉下 FET 栅极以将其关闭。那会很慢。考虑到我上面提到的所有其他权衡,如果您可以容忍缓慢的 PWM 频率,那可能没问题。
您可以考虑将 PIC 放在光电的电机侧。您可以通过 UART 接口或不必以 PWM 频率运行的东西与该 PIC 进行数字通信。然后,该 PIC 在本地生成适当的 PWM,并为此目的使用额外的电路硬开和关断 Q1。这样,高速信号和快速边沿就不会通过光隔离器。
我会推荐这样的光隔离栅极驱动器: https ://www.fairchildsemi.com/datasheets/FO/FOD3182.pdf 我在 D 类放大器中使用过类似的东西,开关频率约为 200kHz。
此外,为了评论绕组电阻,电机中的电流将继续通过二极管滚动,并且在接通时呈指数上升,并且 exp。关闭时衰减,因此绕组中的热量不会那么糟糕。