無刷直流電動機控制器設計.pdf

1、無刷直流電動機是一種先進的電子驅動電機,具有結構簡單、運行可靠、維護方便等特點,廣泛應用于運動控制領域。功率MOSFET以其高輸入阻抗、低驅動功率、高開關速度等優(yōu)點作為開關管應用于電動機控制。本文將東南大學國家ASIC系統(tǒng)工程技術研究中心設計的75V功率MOSFET應用于電動機控制,設計了無刷直流電動機控制器。 本文首先介紹了國內外無刷直流電動機的技術發(fā)展過程和本課題的意義,分析了無刷直流電動機的控制原理和功率MOSFET在控制

2、器中的應用。在此基礎上,采用PIC16F72作為主控芯片設計了一款無刷直流電動機控制器。控制器采用三相六拍制單極控制方式,PWM調速,PWM方式為Hpwm_Lon模式。硬件電路的設計包括：電源電路、控制電路、逆變電路、柵極驅動電路、邏輯轉換電路等。在逆變器驅動電路部分,著重分析了電路工作過程中功率MOSFET的功耗來源,合理地設置了功率MOSFET柵極的緩沖電阻和驅動電壓,降低了功率MOSFET的功耗。在邏輯轉換電路中,通過硬件電路設計

3、實現了控制信號死區(qū)時間的設置,并且使死區(qū)時間具有可調性,避免了同一橋臂上兩個功率MOSFET直通的可能,極大地提高了電路的可靠性。在軟件方面利用匯編語言,采用模塊化編程和結構化編程,結合邏輯轉換電路實現了換相控制信號的正確輸出,結合轉把電壓信號實現了PWM速度調節(jié),構成了電動機轉速的閉環(huán)控制系統(tǒng)。 利用蓄電池、無刷電動機、電動車用轉把和剎車器件搭建測試平臺,對控制器進行了測試,輸入電壓4.8V,PWM頻率為20KHz,輸出功率1