功率电感生产厂家
联系我们
热门搜索
点击排行
推荐阅读
猜猜你喜欢的
最新动态 您所在的位置: 首页 > 最新动态

无刷直流电机的保护电路

来源:    作者:    发布时间:2015-04-21 08:21:45    浏览量:

线电压检测电路的设计与电流检测电路的设计大体相同,具体原理参照电流检测原理。线电压检测硬件的整体电路结构图如图5所示。

3 保护方案
本文提出的保护方案主要是针对以IR2136芯片作为电机驱动器的电机,因为它不但实现了一套完整的无刷直流电动机工字电感驱动,而且它还集成了自身工作电源欠压检测器,检测到芯片的Vcc或Vbs欠压时能关闭高端MOSFET,防止MOS管长时间工作在高功耗状态下。
3.1 过流保护方案
过流保护方案共有3套,其中包括两贴片电感器套硬件过流方案和一套软件过流方案。
(1)电流检测电路和LM311构成比较电路,输出送到单片机PWM模块的FLTA进行故障检测,如果FLTA引脚为低电平,则PWM模块硬件关断PWM输出。该过流保护为单片机集成的硬件级保护,响应速度快。
(2)电流检测电路输出电压经过分压之后送到IR2136的ITRIP引脚,如果ITRIP引脚电压高于0.5 V,则引起IR2136内部叩比较器差模电感器动作,FAULT引脚输出低电平,RCIN引脚连接的电阻电容构成RC延时机制,延时之后过流状态自动清除。因为FAULT在过流和自身欠压的情况下都会变为低电平。区别在于:过流情况下,FAULT引脚的电平时高时低,而自身欠压的状态下,FAULT会一直输出低电平。该过流保护为IR2136集成的硬件级保护,响应速度快。
(3)单片机设置软件级的过流保护程序代码,通过A/D口采集电流检测电路输出电压,以判断是否过流。这属于软件级别的过流保护,响应速度较硬件级别保护慢,若在程序跑飞的情况下不能提供过流保护。
3.1.1 方案一
电流检测电路配合LM311构成过流检测电路如图6所示。

f.jpg


正常情况下,在电流检测电路中,电路输出的电压信号(接到贴片共模电感LM311的反相输入端)小于电阻分压电路输出电压(接到LM311的同相输入端),LM311输出高电平,电路无动作;若发生过扁平型电感流时,电路输出的电压信号(接到LM311的反相输入端)大于电阻分压电路输出电压(接到LM311的同相输入端),LM311输出低电平,当单片机PWM模块的FLTA检测到低电平之后,设置PWM输出无效电平(在此应用中PWM有效电平为低电平,无效电平为高电平)从而使电机停转。
电阻R42提供正反馈构成滞回比较器,可以为整个电路起到50 mV的抗噪声能力;分压电阻采用滑动变阻器,从而可以方便地设置过流门限。要注意的是:因为电阻分压电路直接接到LM311的输入端,而认为LM311的输入端电阻是无限大的,所以不会产生负载效应,可以放心使用。
3.1.2 方案二
IR2136集成的过流检测功能如图7所示。

g.jpg


如果电压值小于0.5 V,则电路正常工作;此时连接到ITRIP的内部比较器输出0(低电平),因为RCIN外接RC延时电路的原因,电容充电至1(高电平),所以此时SR锁存器S=0,R=1,根据SR锁存器的特性表,不管当前状态如何,SR锁存器都输出0,表示没有过流发生。
如果电压值大于0.5 V,则会引发IR2136内部电路一系列动作。具体分析如下,ITRIP引脚连接的比较器输出1(高电平),经过输入噪声滤波器确认不是由噪声引起的误动作之后,送到SR锁存器的S端,即此时S端为1;同时比较器输出的1(高电平)加到与RCIN相连的MOSFET栅极,从而引发MOSFET漏极和源极导通,即RCIN连接到低,而RCIN在外部还连接了RC延时电路,如图8所示。
过流之前,电容被充电至Vcc,并连接到RCIN,但是过流发生之后RCIN内部通过MOSFET连接到地,所以电容沿着箭头所示路径放电。此时RCIN引脚为0(低电平),RCIN又连接到SR锁存器的R端,所以过流发生时,SR锁存器的S=1,R=0。根据所学的SR锁存器特性表,S=1,R=0,现态Q=0,那么锁存器输出1(高电平),表示有过流情况发生。锁存器输出分为两路(如箭头所示),一路使FAULT输出低电平,FAULT可以接到单片机各种检测端口进行相应的过流处理;另一路关断上桥臂的3个MOS管,从而使电机停转实施保护。
3.1.3 单片机固件软件级过流保护
单片机软件中设定好过流门限数值之后,软件通过A/D实时采集电流检测电路输出的电压信号,并解算得到对应的电流值,与过流保护门限值进行比较。如果实时电流值大于过流门限值,则执行相应的电机保护动作;如果实时电流值小于过流门限值,则继续采集电流值进行比较,以此循环。

  • 集肤效应在做LED测试时应该会发现当以高频电流驱动器,经常会出现烧黑现象,最终导致死灯。具体表现在金线周围胶体因持续高温下硅胶碳化烧黑,这是由于高频下阻抗远高于直流阻抗,阻抗的升高使金线发热更加严重使胶体烧黑

  • 基于模拟技术的图像增强方法 摘 要: 量化过程大量减少了图像中低对比度信息,也会造成超出量化量程的图像信息完全丢失。本文针对不能采用数字算法对以上图像进行有效增强的问题,提出使用模拟技术进行图像增强的方法。该方法实现了模拟信息

  • 高频开关电源在微波站的应用摘要:通信电源是构成各种通信手段必不可少的组成部分,对确保通信质量具有重要影响,高频开关电源取代相控电源,是通信电源的一次革命。高频开关电源采用全模块组件设计,系统功能齐全,体积小,安全性、可靠性高。

  •