隔離型電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院　盧　云

1.引言

電機(jī)驅(qū)動(dòng)是智能車重要組成部分，直接決定智能車的加速性能。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)重要指標(biāo)就是電機(jī)驅(qū)動(dòng)提供的電壓和電流范圍。比賽所使用的380馬達(dá)額定工作電流3.5A，瞬態(tài)電流能達(dá)到6～7A，這種極端的劇烈變化容易引起地線點(diǎn)位的浮動(dòng)，電池輸出電壓不穩(wěn)定。優(yōu)秀的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)需要考慮，功率驅(qū)動(dòng)電路與控制電路的信號(hào)隔離，確保電機(jī)工作在極端條件下，控制電路的不受影響。

本文詳細(xì)研究電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電路原理，設(shè)計(jì)了一種隔離驅(qū)動(dòng)電路，該電路在智能車電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中，使用效果證明了改電路能消除因電機(jī)擾動(dòng)引起的電機(jī)復(fù)位現(xiàn)象。

2.電路原理圖

電路由三部分構(gòu)成，分別是IR2104構(gòu)成的mosfet驅(qū)動(dòng)電路、光耦TLP521-1組成的隔離電路、WRA0505SDC/DC隔離電源模塊電路，隔離電源模塊單獨(dú)為數(shù)字電路供電。

圖1　電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖

2.1　全橋驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

IR2104是半橋mosfet驅(qū)動(dòng)芯片，芯片內(nèi)部自帶死區(qū)電路，如圖1所示，二極管D1、C5分別是自舉二極管和自舉電容，二極管選用1N5819，電容1uF。電阻R3阻值為30K，電阻R5阻值為10K。

2.2　光耦隔離電路設(shè)計(jì)

光耦采用TLP520-1，電阻R9阻值為470Ω，R10阻值為10Ω，R11阻值為10K。

圖2　光耦隔離電路原理圖

3.總結(jié)

基于光耦隔離型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路具有很好的實(shí)用性，它既能為電機(jī)提供較大范圍的電壓和電流，具有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力和帶負(fù)載能力，又能隔離功率信號(hào)與數(shù)字控制信號(hào)，使得單片機(jī)不受電機(jī)的干擾，保證了智能車能更加穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。

[1]卓晴,黃開勝等.學(xué)做智能車[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007.

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