作为现代最重要的机电能量转换器,电动机的应用已在人们的生活和国民经济发展的各个领域中得到普及。
据统计,所有动力源中有90%以上来自电动机。
在电气时代,电动机的大多数速度控制都采用模拟方法,并且电动机简单控制的应用更为普及。
简单控制是指电动机的启动,制动,顺序控制以及正向和反向控制。
可以通过继电器,可编程控制器和开关元件来实现这种控制。
还有一种称为复杂控制的控制类型,是指对电动机的转矩,旋转角度,速度,转矩,功率,电压,电流和其他物理量进行控制。
该方案可以对电动机进行简单控制或复杂控制,实现一件两用。
1.工作原理与分析UC3842芯片是一种高性能的固定频率电流模式控制器,它包含误差放大器,PWM比较器,PWM锁存器,振荡器,内部参考电源和欠压锁定单元。
该系统的总体设计框图如图1所示。
商用电源首先通过整流和滤波电路转换为直流电压,然后由电源开关管斩波,然后由高频变压器降压。
以获得高频矩形波电压。
最终,在整流和滤波后获得所需的直流输出电压。
通过开关控制模式,模式1由数字晶体管控制,以控制输出恒定电压。
设计模式1分为3个级别,在模式2中,MCU通过更改PWM控制驱动电路的输出。
图1系统设计框图2.硬件设计该设计的开关电源部分如图2所示。
它主要由电源电路,主电路,控制电路和反馈电路组成。
本设计为交直流电源转换电路,输入电压为90〜240VAC,输出为5V和24V。
图2电路原理图模式1中的电路从外部提供数字晶体管信号来控制三个通道之一的输出。
当通道具有控制信号时,晶体管导通,该通道的电阻连接到TL431的接地端,使TL431发光二极管的阴极上形成误差电压,从而改变工作电流。
发光二极管的输出电压,从而调节UC3842的输出,有效地改变其输出并实现恒定电压输出。
模式2中的电路通过MCU输出PWM波控制H桥,以控制电动机。
3.实验结果验证了计算各部分的参数,然后对开关电源的整个部分进行了仿真。
仿真图如图3所示。
并使用示波器观察开关管的波形和输出波形。
图3仿真电路的漏源电压波形如图4所示。
从图中可以看出,它符合设计标准。
图4漏源电压输出电压波形如图5所示。
电压在24V附近基本恒定,纹波也在100mV附近。
符合设计要求。
图5确保电源可以正常工作后,对输出电压进行双模式控制测试。
在模式1下,通过提供3个数字晶体管信号来改变UC3842的PWM波,并实现了三个齿轮的恒定电压输出。
通过更改模式,在模式2中,开关电源的输出连接到H桥,MCU将特定的PWM波输出到驱动电路,从而使电动机可以智能地实现变速。
结论为了验证该方案的可行性和实用性,根据设计方案制作了实物,并通过测试达到了预期的目标。
该设计电路简单,生产成本低。
基于上述优点,该设计适用于低成本电机控制领域。