PWM 脈寬調(diào)制是一種調(diào)理直流電機(jī)速度的好辦法，選用24V供電（可接受輸入規(guī)模15V-30V），最大電流80A。這些驅(qū)動(dòng)器可以用來(lái)調(diào)理小型電動(dòng)車(chē)的行駛速度。第一個(gè)驅(qū)動(dòng)器用了一個(gè)PROFET功率管，以500Hz的開(kāi)關(guān)頻率作業(yè)。第二個(gè)則用的是MOSFET功率管，以20KHz的頻率作業(yè)。咱們都知道，開(kāi)關(guān)頻率高的更加抱負(fù)。
抱負(fù)的開(kāi)關(guān)頻率應(yīng)該比電機(jī)的轉(zhuǎn)速高得多，讓電機(jī)產(chǎn)生一種真正是被直流驅(qū)電動(dòng)的幻覺(jué)。定量的說(shuō)，開(kāi)關(guān)頻率至少要是電機(jī)轉(zhuǎn)速的5倍以上。如果電機(jī)轉(zhuǎn)速6000rpm(100 rps)，開(kāi)關(guān)頻率就得是100Hz * 5 = 500Hz以上。另外還有一種計(jì)算方法是開(kāi)關(guān)頻率遠(yuǎn)高于電機(jī)的時(shí)間常數(shù)的倒數(shù)，即1/Ta，其中Ta=L/R 是電機(jī)時(shí)間常數(shù)。L和R，很顯然，代表的是電機(jī)的內(nèi)部阻抗。 典型的直流電機(jī)，如200W功率，24V供電的，L =1mH，R=0.5歐. 這樣算下來(lái)，1/Ta = R/L = 0.5/0.001 = 500Hz, 這樣一來(lái)的話(huà)，開(kāi)關(guān)頻率就要到達(dá)KHz量級(jí)。前文所述的20KHz正是一種常用的頻率。這一起也避開(kāi)了電機(jī)在音頻規(guī)模內(nèi)的振動(dòng)和噪聲干擾。
電路不難在面包板上搭出來(lái)，最好把功率器材（PROFET或MOSFET）單獨(dú)放在一塊板上，并配上散熱器。看看后邊的什物電路照片，功率器材必須要和供電電源或者蓄電池以及電機(jī)用很粗的線(xiàn)纜銜接。本文用的是1.5mm(1.77平方毫米)的鍍錫銅線(xiàn)銜接功率器材和線(xiàn)纜接插件。這關(guān)于平均電流20A以下的電機(jī)來(lái)說(shuō)足夠了。接插件再引出導(dǎo)線(xiàn)的截面積則要到達(dá)2平方毫米以上。關(guān)于更高電流的電機(jī)，很顯然要用更加組厚的線(xiàn)纜。在這里要特別注意不能有任何形式的短路，特別是和大容量蓄電池相連的時(shí)分。必須要用帶限流的供電電源，而且先用一個(gè)小號(hào)的電機(jī)，上電測(cè)試電路能否正常作業(yè)。
PWM電路規(guī)劃
PWM信號(hào)的占空比從0%-100%可調(diào)，而右上角的R和C決定了輸出濾波的截止頻率，兩種不同的截止頻率對(duì)應(yīng)的電阻和電容選值。
12V電源供電
小電流的電路部分，可以用一個(gè)12V的線(xiàn)性電源供電。輸入電壓規(guī)劃在15V以上，最大電流1A，加散熱器。
根據(jù)功率PROFET的 PWM電機(jī)驅(qū)動(dòng)
第一種電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)PROFET管 BTS555，作業(yè)在500Hz的開(kāi)關(guān)頻率，可以說(shuō)BTS555相對(duì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)低速器材。需求注意的是BTS 555和兩個(gè)二極管DS75-08B和DS175-08B驅(qū)動(dòng)更高電流的電機(jī)時(shí)，需求更大號(hào)的散熱器。目前更加常見(jiàn)，更好的規(guī)劃是下面根據(jù)MOSFET的版本。
根據(jù)功率MOSFET的PWM電機(jī)驅(qū)動(dòng)
之所以MOSFET計(jì)劃更好的原因，毋庸置疑是它的開(kāi)關(guān)頻率更高，到達(dá)20KHz. 這個(gè)電路一起避免了PROFET規(guī)劃中功率二極管的壓降和功率損耗。不過(guò)，MOSFET本身需求必定的功率驅(qū)動(dòng)，由于MOSFET的容性負(fù)載很大，門(mén)級(jí)要2A以上的電流驅(qū)動(dòng)才干導(dǎo)通。因此在PWM電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路之間，還需求插入一級(jí)MOSFET驅(qū)動(dòng)電路。一起，跟著電機(jī)電流的加大，它也需求更大的散熱器。
這些波形是經(jīng)過(guò)Pico示波器在PC上丈量并獲取到的。電流是用一個(gè)0.1歐姆,10W的繞線(xiàn)電阻，丈量?jī)深^壓差換算出來(lái)的，不掃除它的感性負(fù)載。這個(gè)電路和電機(jī)串行銜接，作業(yè)電壓18V，經(jīng)過(guò)一個(gè)最大電流15A的直流電源提供。信號(hào)周期邊沿上的尖峰過(guò)沖是由于供電電源的呼應(yīng)頻率沒(méi)那么快形成的，在直流電壓瞬間切換時(shí)沒(méi)有那么快就能穩(wěn)定下來(lái)。實(shí)測(cè)的直流電機(jī)未加負(fù)載（15V，100W），作為比照，還丈量了一個(gè)車(chē)燈（12V 50W的常見(jiàn)類(lèi)型）。
500Hz,30%占空比的PWM脈沖驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，由于脈沖頻率較低，電機(jī)的電流跟著脈沖波形有明顯周期起伏
20KHz,30%占空比的PWM脈沖驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，由于脈沖頻率很高，一切電機(jī)的電流看上去是近乎是直流。當(dāng)然，還有一些不可避免的尖峰脈沖出現(xiàn)。
500Hz，30%占空比的脈沖驅(qū)動(dòng)車(chē)燈，在這個(gè)頻率下，車(chē)燈幾乎表現(xiàn)出純阻性，電流和電壓同步變化。
20KHz，30%占空比的脈沖驅(qū)動(dòng)車(chē)燈，在這個(gè)頻率下，車(chē)燈的感抗表現(xiàn)出來(lái)，形成了電流信號(hào)邊沿的巨大尖峰過(guò)沖。
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