一種無(wú)刷直流電動(dòng)機控制系統設計
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圖3MC33039構成的閉環(huán)控制系統電路圖
從MC33039的5腳輸出的脈沖數是電動(dòng)機每一轉輸出12個(gè)脈沖。按電動(dòng)機最高轉速來(lái)選擇定時(shí)元件。設最高轉速是3500r/min,即58r/s。此時(shí),每秒輸出脈沖數是58×12=696個(gè)。即其頻率約為700Hz,周期約為1.4ms。根據MC33039技術(shù)手冊,取定時(shí)元件參數R21=100KΩ,C4=0.01uF,單穩態(tài)電路產(chǎn)生脈沖寬度為1340ns。8腳接MC33035的基準電壓。5腳輸出經(jīng)100k電阻接MC33035的12腳（誤差放大器反相輸入端）。放大器此時(shí)增益為10倍,0.1μF的電容起濾波平滑作用。MC33035振蕩器參數:電阻取5.1kΩ,電容取0.1μF,PWM頻率約為2.4kHz。該系統采用無(wú)感電阻（0.04Ω,0.5W）作為電流檢測用,并經(jīng)1.1kΩ電阻連接到9腳。
由于22腳接地為低電平，因此控制電路工作在120°的傳感器電氣相位輸入狀態(tài)下。
4.驅動(dòng)電路設計
圖4驅動(dòng)電路圖
如圖4所示，其輸出的下橋三路驅動(dòng)信號可直接驅動(dòng)N溝通功率MOSFET的IRF530，上橋三路驅動(dòng)信號可直接驅動(dòng)P溝通功率MOSFET的IRF9530。MC33035的1、2、24腳的信號經(jīng)過(guò)IRF9530放大，19、20、21腳的信號經(jīng)過(guò)IRF530得到的信號驅動(dòng)無(wú)刷直流電動(dòng)機轉動(dòng)。A、B、C分別與無(wú)刷直流電動(dòng)機三相繞組成三角形接法。
5.實(shí)驗結果
圖5驅動(dòng)信號
圖5中的2路驅動(dòng)信號，分別屬于某一橋壁的上下兩只MOSFET的驅動(dòng)信號，比較可知，每支開(kāi)關(guān)管一周期導通120°，并且2路驅動(dòng)信號間不可能重合。
6.結論
本文設計的直流無(wú)刷電機控制系統,是采用純硬件方式實(shí)現的,它具有簡(jiǎn)單、可靠、體積小、低成本的特點(diǎn),尤其是配合MC33039構成轉速閉環(huán)控制后,調速性能非常優(yōu)異。但是由于MC33035的PWM調制方式為調節占空比,這就難以改善輸出電流的波形,電機運行時(shí)有一定的轉矩脈動(dòng)?？傊?MC33035非常適于小功率無(wú)刷電機的控制,尤其可應用于伺服機構、機電一體化的調速設備。
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