H型桥式PWM脉宽调制驱动电路图

2013-10-29 16:16:00
  •   驱动电路采用h型桥式pwm脉宽调制驱动形式,如图所示。电路主要由大功率三极管b772、d882、三极管8050和光电耦合器等元件组成。该驱动电路可控制电机的正转、反转和停止。与单片机的接口电路采用光电耦合器隔离。用单片机的i/o口控制驱动电路的两个控制端,当控制端p

驱动电路采用h型桥式pwm脉宽调制驱动形式,如图所示。电路主要由大功率三极管b772、d882、三极管8050和光电耦合器等元件组成。该驱动电路可控制电机的正转、反转和停止。与单片机的接口电路采用光电耦合器隔离。用单片机的i/o口控制驱动电路的两个控制端,当控制端pwm1为低电平,控制端pwm2为高电平时,左边的光电耦合器导通,右边的光电耦合器不导通,q1、q2、q6、q7全部深度饱和导通,而右边的q3、q4、q5、q8全部截止,由于q6、q7深度饱和导通,所以其vceo只有约0.3伏,在驱动管上消耗的电压很小,此时电机正转。反之,当控制端pwm1为高电平,控制端pwm2为低电平时,电机反转。当控制端pwm1和pwm2同时为高电平或低电平时,电机停止。

h型桥式pwm脉宽调制驱动电路

由于电机平均功率满足如下关系:

其中, p为电机两端的平均功率; pmax为电机全速运转时的功率; a为脉宽。可见,电机的平均功率与脉宽成正比。

设电机转动后的平均功率为: p=fv则 apmax=af=fv式中 v=avmax其中, f为拉力, vmax为电机全速运转时的速度。

可见电机的转速与脉宽成正比。单片机发出的脉冲信号的占空比决定pwm放大器输出的电压平均值的大小。

电路部分参数的计算(以左支路为例进行分析):

h桥路设计的关键是要让四个功率管始终工作在饱和或者截止状态下,因此在电路设计时,在功率管(如q7)前加一级三极管(如q2)驱动,使得当q7工作时能处在饱和状态,不工作时则处于截止状态。

当功率管q7工作在深度饱和状态(ic1=3a电流时),查得b772与d882的电流放大倍数β1≈100 ,此时其基极电流:

因此驱动三极管q2只需要提供30ma的电流,由于q2的放大倍数 β2≈100 ,q2的基极电流:

由于光电耦合器导通时,接收管的导通电流有50ma 0.3ma,足以使q2深度饱和。而当q2不工作时,其iceo很小,足以使q7截止。在重负载导通时,功率管7c-e间的电压只有0.2v,即三极管处于深度饱和状态,故该电路的实际效率很高。同理,右支路的参数分析以及工作状态与左支路相同。 来源:loveyou