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基于DSP2812的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)

作者: 時(shí)間:2013-07-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

H橋上MOSFET的漏源極接的4個(gè)二極管起到保護(hù)MOSFET的作用,當(dāng)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的瞬間,電機(jī)中儲(chǔ)存的能量會(huì)加到H橋上,這樣可以通過二極管引導(dǎo)到電源上去,防止了MOSFET被擊穿的情況。當(dāng)然,我們也可以采用吸收電路來吸收開關(guān)關(guān)斷浪涌電壓和續(xù)流二極管反向恢復(fù)浪涌電壓,通常有典型的三種吸收電路,分別是RC、RCD、C,三種吸收電路的特點(diǎn)和適用范圍如下表所示:

電路類型


RC型吸收電路


RCD型吸收電路


C吸收電路


特點(diǎn)


結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易造成過沖電壓,會(huì)引起集電極電流升高


克服過沖電壓過高,過電壓抑制效果較好會(huì)引起集電極電流升高


電路簡(jiǎn)單,成本低,易產(chǎn)生震蕩,會(huì)引起集電極電流升高


適用范圍


小容量,低頻裝置


小沖量,低頻裝置


中等容量裝置

為了使驅(qū)動(dòng)器使用更加方便,可以在H橋電路之前加入邏輯電路方便,具體電路和說明如下:

基于DSP2812的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)

說明:(1)D1H與D1L為左橋臂的上下信號(hào),D2H與D2L為右橋臂的上下信號(hào)。

(2)Brake為高電平時(shí)表示剎車,D1H,D1L,D2H,D2L全為高電平。

(3)Dir表示方向信號(hào),即Dir為高電平正轉(zhuǎn),則Dir為低電平反轉(zhuǎn),但前提是Brake為低電平。

(4)PWM1和PWM2表示分別控制正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn),通過占空比來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。

(5)驅(qū)動(dòng)優(yōu)點(diǎn):在剎車的時(shí)候通過PWM1短路電機(jī),這樣在由正、反轉(zhuǎn)變換時(shí)不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)。

上面邏輯電路的真值表如下所示:

Brake


Dir


PWM1


PWM2


D1H


D2H


D1L


D2L




1


×


PWM1


PWM2


1


1


PWM1


PWM2


剎車


0


1


PWM1


PWM2


0


1


1


PWM1


正轉(zhuǎn)


0


0


PWM1


PWM2


1


0


PWM2


1


反轉(zhuǎn)

下面分享控制模擬負(fù)載磁粉制動(dòng)器的恒流源電路,記得設(shè)計(jì)中效果不太好,負(fù)載過大恒流源就會(huì)失效,此圖僅供參考:
基于DSP2812的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)

這里再簡(jiǎn)單介紹一下它的工作原理:由于DSP輸出的控制信號(hào)為3.3V,為了能使DAC0832正常工作,需要將DSP輸出的控制信號(hào)放大為5V,這個(gè)過程是有圖中三極管Q2通過上拉完成的,電路也存在不足,因?yàn)橥ㄟ^此電路就會(huì)將DSP輸出的控制信號(hào)取反,這會(huì)給程序編寫帶來不便。

DAC0832的參考電壓是由LM336-2.5V提供的,這樣DAC0832轉(zhuǎn)換過程中的參考電壓Vref=2.5V,輸出電壓通過運(yùn)算放大器LM358之后,就有如下的關(guān)系式(期中D表示DSP輸出的控制數(shù)字量):

Vout = +2.5VDC (1 + R2/R3)(D/256)

電路中調(diào)征管采用大功率場(chǎng)效應(yīng)管IRF540。采用場(chǎng)效應(yīng)管,更易于實(shí)現(xiàn)電壓線性控制電流,既能滿足輸出大電流的要求,也能較好地實(shí)現(xiàn)電壓近似線性地控制電流。因?yàn)楫?dāng)場(chǎng)效應(yīng)管工作于飽和區(qū)時(shí),漏電流Id近似為電壓Ugs控制的電流。即當(dāng)Ud為常數(shù)時(shí),滿足:Id=f(Ugs),只要Ugs不變,Id就不變。



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