图

1 由 ATmega8 构成的大功率直流电机控制器 

　　

2、PWM 整形和 MOSFET 驱动电路

　　利用

74HC74 的特性可以得到 U1002 的 SD 和 RD 都接高电平，让 PWM 信号接 CLICK

端。当

PWM 处于由高电平时，由于 74HC74 的 D 端接的是 Q 非端，所以在 PWM 由低电平

转换为高时

Q 和 Q 非的输出波形就交替变换，从而将一路的 PWM 分频为两路的 PWM。这

两路方波信号分别接到两个与非门的输入端，与非门的另外两个端口相联后在单片机产生
的

PWM 信号相接，当 PWM 为低电平是两个与非门的输出都为高电平，从而使得最后四

路

PWM 输出都为低电平，完成了驱动 MOSFET 的死区功能。当 CLICK 处于上升沿的时候

Q 和 Q 非端的输出端也交替的输出高低电平。从而将较低频率的 PWM 信号通过 500KHz 的
载波信号通过脉冲变压器进行传输。
    3、电机驱动和电流检测电路
　　主要是通过

MOSFET 的导通和关断将直流逆变为交流电，通过变压器将逆变过后的交

流电整流为直流电，在变压器中我们实现了升压的过程。其中最重要的是要实现

H 桥中

MOSFET 控制时要求对管开通和关断的时间要一样。这样才能保证变压器不处于饱和状态。
从而实现

26V 直流电升压到 180V 的功能。为了便于我们对电机的控制，我们在这里加上了

霍尔传感器来实现对电流的检测。

 

图

2 主程序流程图

　　

4、速度检测电路

　　将信号盘安装在电动
机的转轴上，光电转速传
感器正对着信号盘。当信
号盘转动时，光电元件就
会输出周期性脉冲信号。
信号盘旋转

360 度产生的

脉冲数，和其上面的齿数
相等。因此脉冲信号的频
率大小就反映了电动机转
速的大小。
 
三、软件设计
 
　　主程序是一个循环程
序，其主要思路是，首先
先设定好速度初始值和电流初始值，然后将检测的输入信号经过卡尔曼滤波器滤波后得到
输入信号的值，再将着两个值分别和设定值相比较得到一个误差值，将误差送给电流转速
闭环

PI 调节（PI 调节器输出计算和 PWM 脉宽调节）。PI 调节器输出计算在转速值和电流

值更新后进行，否则输出脉冲只根据

PI 运算的历史值变化，PWM 脉宽调节是脉宽从当前