深海環境模擬實驗裝置壓力控制系統設計
2.1.3 轉速檢測電路設計
轉速檢測對于控制系統非常重要,由于控制系統主要是由轉速構成的閉環控制系統,所以獲得電機轉速是控制系統的關鍵。由驅動電路通過霍爾IC輸出位置信號,無刷直流電機每轉一周輸出12個脈沖FG信號,但這些脈沖信號干擾比較大,不能直接被ATmega8L處理,所以必須對脈沖FG信號進行濾波提取。如圖5所示,由于驅動電路開路輸出,所以電路加了上拉電阻R11。FG信號諧波比較多,設置C4起到濾波的作用,其值大小比較難確定,需要通過實驗調整。FG信號通過P521在3腳產生一個比較穩定、無諧波的FG’信號,其中G5不能選用過大,否則FG’信號會失真,以致ATmega8L識別不出來。ATmega8L內部Timerl具有16位的輸入捕捉單元,通過外部引腳ICP1來捕捉外部事件。讀取ICR1時捕捉寄存器先讀低字節ICR1L,然后再讀捕捉寄存器高字節ICR1H。再根據兩次捕捉寄存器的差值就可以算出電機轉速。本文引用地址:http://www.104case.com/article/186362.htm
隔離電路是為了避免驅動電路及其接口電路受強電壓的影響,在外電路接口線上加的光電耦合隔離,以保證電路正常運行。
2.2 驅動電路設計
驅動電路是主控電路與無刷直流電機之間的橋梁,本控制系統采用日立公司的專用集成無刷直流控制芯片ECN30206。ECN30206專用集成無刷直流控制芯片適用于直流500 V電壓、1 A以下,功率在20~300 W的三相有位置傳感器的無刷直流電機。ECN30206驅動芯片由內部自帶6個全橋IGBT開關管(上橋臂和下橋臂)及每個IGBT都帶保護的續流二極管,用于3個上橋臂電壓提升的電荷泵電路、無刷直流電機方向控制電路,為ECN30206驅動芯片產生時鐘的聲表面波產生電路、PWM產生電路、三相非配器、過流及欠壓保護電路、轉子位置檢測電路組成。三相分配器內部具有換相控制表,依據表格中相對照的值來合理分配各個橋臂的通斷狀態。根據ECN30206集成驅動芯片的內部原理分析和霍爾開關芯片的工作原理可以設計直流電機驅動電路如圖6所示。
該系統采用的是4對磁極的無刷直流電機,所以一個機械角為90°,電導通角為30°,因而3個霍爾開關集成芯片EW632需每隔30°放一個,以檢測無刷直流電機的轉子的位置。3片EW632輸入信號與開關管導通狀態對應關系如表1所示。
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