一種基于小功率高溫無(wú)刷直流電動(dòng)機驅動(dòng)器設計

　　2系統軟件設計

　　單片機系統軟件主要由主程序、換相控制子程序、A／D轉換子程序和PwM信號設定子程序組成。主程序流程如圖6所示。

　　(1)換相控制子程序所設計的驅動(dòng)器用于驅動(dòng)三相星形聯(lián)接無(wú)刷直流電機，采用二二導通方式，6種導通狀態(tài)，轉子每轉60。變換一種狀態(tài)。單片機通過(guò)向P2口送控制的方式實(shí)現換相控制。表l是換相控制子程序中的換相控制字(正轉和反轉)。電機起動(dòng)后單片機根據從P1．0、P1．1、P1．2引腳采集到電機位置信號HAl、HA2、ItA3，向P2口送相應的控制字進(jìn)行換相控制。

　　(2)A／D轉換子程序A／D轉換子程序把P1．7引腳輸人的用于占空比給定的模擬信號進(jìn)行采樣并轉換成一個(gè)12位數字量，再送入到寄存器PWM0。為了實(shí)現電機的連續調速功能，本文首先通過(guò)AD控制特殊寄存器設置AD為連續轉換模式，這樣可為PWM占空比控制寄存器提供隨占空比給定信號變化的數字量。

　　(3)PwM信號設定子程序。

　　該子程序主要功能一是設定PWM信號的頻率，二是根據A／D轉換的結果及時(shí)更新占空比設定寄存器PwM0的值，從而改變PWM信號的占空比，使驅動(dòng)器具有連續調速功能。PWM定時(shí)器工作頻率為12 MHz，PwM信號頻率為4 kHz。此時(shí)寄存器PWMl的設定值為12 MHZ，4 kHz=101110111000B。

　　3實(shí)驗

　　本文對研制的驅動(dòng)器進(jìn)行了高溫環(huán)境運行的實(shí) 驗和限流恒功率運行實(shí)驗。

　　(1)高溫運行試驗把驅動(dòng)器放入恒溫箱，調節恒溫箱溫度達到150℃并保持恒溫，然后起動(dòng)電機，電機負載加到額定值，通過(guò)改變PwM占空比進(jìn)行在一定范圍內連續調速試驗，在連續運行3小時(shí)過(guò)程中，電機及驅動(dòng)器運行正常，母線(xiàn)電流值和相電流波形無(wú)變化。圖7是沒(méi)有限流和PwM控制時(shí)相電流的實(shí)測波形。重復以上實(shí)驗10次，電機及驅動(dòng)器累計運行30小時(shí)，驅動(dòng)器運行正常，器件完好。

　　(2)限流試驗逐漸增大電機的負載轉矩，直到電機電流達到限流電路的設定值，限流電路起作用。圖8實(shí)測的限流時(shí)限流電路輸出波形和母線(xiàn)電流波形。上面波形為母線(xiàn)電流波形，下面的波形為限流電路的輸出信號波形?？梢钥闯?，母線(xiàn)電流被限制在一個(gè)恒定值以下，實(shí)現了恒功率運行。

　　4結語(yǔ)

　　(1)本文所設計的小功率高溫無(wú)刷直流電機驅動(dòng)器，采用了特殊的開(kāi)關(guān)主電路結構，省去了功率器件的驅動(dòng)芯片；整個(gè)電路只需一個(gè)外部電源，電路結構簡(jiǎn)單，適合高溫運行。

　　(2)驅動(dòng)器能夠具有開(kāi)環(huán)調速控制功能，同時(shí)還具有限流功能，能夠實(shí)現恒功率控制，起到保護電機及驅動(dòng)器的作用。

　　(3)高溫實(shí)驗證明了驅動(dòng)器可以在150℃的高溫環(huán)境下可靠運行。