無刷直流電動機控制器設(shè)計.pdf

1、無刷直流電動機是一種先進的電子驅(qū)動電機,具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便等特點,廣泛應(yīng)用于運動控制領(lǐng)域。功率MOSFET以其高輸入阻抗、低驅(qū)動功率、高開關(guān)速度等優(yōu)點作為開關(guān)管應(yīng)用于電動機控制。本文將東南大學(xué)國家ASIC系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心設(shè)計的75V功率MOSFET應(yīng)用于電動機控制,設(shè)計了無刷直流電動機控制器。 本文首先介紹了國內(nèi)外無刷直流電動機的技術(shù)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(yīng)用。在此基礎(chǔ)上,采用PIC16F72作為主控芯片設(shè)計了一款無刷直流電動機控制器?？刂破鞑捎萌嗔闹茊螛O控制方式,PWM調(diào)速,PWM方式為Hpwm_Lon模式。硬件電路的設(shè)計包括：電源電路、控制電路、逆變電路、柵極驅(qū)動電路、邏輯轉(zhuǎn)換電路等。在逆變器驅(qū)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(shè)置了功率MOSFET柵極的緩沖電阻和驅(qū)動電壓,降低了功率MOSFET的功耗。在邏輯轉(zhuǎn)換電路中,通過硬件電路設(shè)計

3、實現(xiàn)了控制信號死區(qū)時間的設(shè)置,并且使死區(qū)時間具有可調(diào)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(jié)構(gòu)化編程,結(jié)合邏輯轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)了換相控制信號的正確輸出,結(jié)合轉(zhuǎn)把電壓信號實現(xiàn)了PWM速度調(diào)節(jié),構(gòu)成了電動機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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