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0
1
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1
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1
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0
0
×
×
0
×
1
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0
0
0
1
1
1
×
×
0
×
1
1
1
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0
0
0
√
√
√
×
0
0
0
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1
1
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√
√
√
×
1
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0
1
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1
1
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1
1
√
√
√
×
0
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1
1
1
1
1
1
0
√
√
√
×
1
0
1
1
1
1
0
0
0
0
√—
注:
传感器正常逻辑状态 ×—0 或 1
3.1.2 误差放大器
该芯片内设有高性能,全补偿的误差放大器。在闭环速度控制时,该放大器的直流电
压增益为 80dB,增益带宽为 0.6MHz,输入共模电压范围从地到 VREf(典型值为
6.25V),可得到良好性能。作开环速度控制时,可将此放大器改接成增益为 l 的电压跟
随器,即速度设定电压从其同相输入端脚 ll 输入。脚 12—13 短接。
3.1.3 脉宽调制器
除非由于过电流或故障状态使 6 个驱动输出调闭锁,在正常情况下,误差放大器输出
与振荡器输出锯齿波信号比较后,产生脉宽调制(PWM)信号,控制 3 个下侧驱动输出。改
变输出脉冲宽度,相当于改变供给电动机绕组的平均电压,从而控制其转速和转矩。脉宽
调制时序图,如图 3 示。
3.1.4 电流限制
外接逆变桥经一电阻 RS 接地作电流采样。采样电压由脚 9 和脚 15 输入至电流检测比较
器。比较器反相输入端设 置有 100mV
基准电压,作为电流限流基准。在振荡器锯齿波 上
升时间内,若电流过大,此比较器翻转,使下 Rs 触发器重置,将驱动输出关闭,以限制
电流继续增大。在锯齿波下降时间,重新将触发器置位,使驱动输出开通。利用这样的逐
个周期电流比较,实现了限流,若允许最大电流为 Imax,则采样电阻按下式选择:
Rs=0.1/Imax
为了避免由换相尖峰脉冲引起电流检测误动作,在脚9 输入前可设置 RC 低通滤波器。
3.2 MC33039 电子测速器
MC33039 是为元刷直流电动机闭环速度控制专门设计的集成电路,系统不必使用高价
的电磁式或光电测速机,就可实现精确调速控制。它直接利用三相无刷直流电动机转子位
置传感器 3 个输出信号,经 F/V 变换成正比于电动机转速的电压。
从 MC33039 结构图图 4 可知,脚 1、2、3 接收位置传感器 3 个信号,经有滞后的缓冲电
“ ”
路,以抑制输入噪声。经 或 运算得到相当于电动机每对极下 6 个脉冲的信号。再经有外
接定时元件 CT 和 RT 的单稳态电路,从脚 5 输出的 fout 信号的占空比与电动机转速有关,
其直流分量与转速成正比,此信号在外接低通滤波器处理后,即可得到与转速成正比的
测速电压。三相电动机中应用时的波形图中,fout 是脚 5 输出,Vout (AVG)表示它的平均
值,即直流分量。
4 实验与结论
为了更好的验证前面理论的可行性及安全性,按设计进行了实验。
4.1 准备
—
实验的主要部分 控制电路,设计为 MC33035 和 MC33039 所组成的闭环系统。由于实
验条件的限制,我们对实验电路作了一些必要的调整,这些调整并没有影响系统的功能