IR2110 unitat control disseny i implementació de DSP de DC motor
Amb el desenvolupament de tecnologia d'electrònica de potència i nous materials d'imants permanents, motors de DC estan caracteritzats per la seva bona linealitat i control excel·lent rendiment en control de moviment de velocitat més variable i sistemes de control de bucle tancat servo (com robots, maquinària de precisió, electrònica d'automoció, electrodomèstics). Àmpliament utilitzat en el camp de electrodomèstics i processos industrials.
En l'actualitat, digitalització de motor control DC s'ha convertit en la principal tendència i algoritmes de control motor d'alt rendiment es realitzen principalment amb el xip de control principal. Amb l'aparició de processador de senyal digital d'alta velocitat, multifunció (DSP), fabriquen motors de més complexes. S'implementen estratègies de control. En aquest treball, TMS320F28335 és el tros de control principal, IRF530 és el tros de conducció i IR2110 és el tros de control motriu. El disseny de control motriu H-pont s'aplica al DC motor. Aquest control ha aconseguit bons resultats i té el valor d'ús alt.
1, principi d'unitat de motor DC
2, disseny de circuit de maquinari
La idea global del disseny de circuit de maquinari és: utilitzar PWM wave per controlar l'interruptor K1, K4 i K2, K3 en la figura 1 controlar el cap endavant i marxa enrera del motor i canviar el cicle d'obligació de l'onada per fer el motor rep diferents voltatge PWM. Així controlar la velocitat del motor.
2.1, l'opció de commutació components de
Es poden seleccionar l'element de commutació d'un transistor bipolar o un transistor d'efecte camp. Ja que el FET de poder és un component de la tensió controlada, té les característiques de gran impedància d'entrada, ràpid canviar velocitat cap avaria secundària i similars i pot complir els requisits de l'acció d'alta velocitat de commutació. En aquest disseny, tots els quatre interruptors utilitzar canal N millora tipus poder MOSFET tub de IR IRF530, que té un corrent de fuga de 14A i pot suportar un corrent de pols sol de 49A. La tensió màxima és d'ordre de 100V i la seva resistència no és més que 0.16Ω. Complir els requisits d'empenta.
2.2, l'elecció de mecanisme d'empenta MOSFET porta
IR ofereix una varietat de conductor pont ICs, normalment IR2110. El xip és un controlador monolític integrat mòdul per a dispositius de potència doble canal, impulsat per la porta, alta tensió, d'alta velocitat. La tecnologia de desplaçament de nivell molt integrat en el xip simplifica enormement els requisits de control de l'aparell de poder per a circuits lògics. Millorar la fiabilitat del circuit amb cotxe. En particular, el tub superior és alimentat per un condensador arrencada extern, que redueix considerablement el nombre de conducció fonts d'energia en comparació amb altres conductors d'IC. Aquest disseny utilitza IR2110 de IR com el tros de conductor.
2.3, l'elecció de freqüència de commutació
La freqüència de l'onada PWM afectarà si el motor pot imprimir el parell màxim i la suavitat de la parell. El parell màxim es considera principalment aquí. Per obtenir el parell màxim rendiment, és necessari saber la direcció del Pol rotor, és a dir, per determinar la posició del rotor, que es pot ignorar pel petit motor DC d'aquest disseny. Per tal d'evitar relativament gran soroll de motor, la freqüència d'ona PWM hauria de ser fora del rang de l'ona acústica tant com sigui possible. D'altra banda, degut a la naturalesa del motor sinuosos inductiu, com més gran sigui la freqüència més gran les reactàncies inductiu i com més gran sigui la freqüència farà que el parell del motor. Esdevingut més petits [9]. Després d'anàlisi i la comparació, la freqüència de motor final determinat en aquest paper és 250Hz. Encara que hi ha un determinat soroll de baixa freqüència, l'efecte de parell de sortida és molt bo.
2.4, l'elecció del director
Actualment, hi ha moltes maneres de generar ones PWM, que poden ser generats per una onada especial de PWM generant xip, o amb un microcontrolador (com un Microordinador de tros senzilla, braç, DSP, FPGA, etc.). En aquest article, el microcontrolador utilitza tipus TMS320F28335 de TI DSP, que és el nucli del sistema complet de control. Seva actuació determina l'estabilitat del sistema sencer maquinari fins a cert punt. El TMS320F28335 és un DSP de punt flotant de 32 bits amb una freqüència de treball de 150MHz i 12 PWM sortides. 6 d'ells són d'alta precisió PWM canals, que són ideals per a control de motor.
2.5, el disseny del circuit control unitat general
Segons la selecció dels components clau anteriors, està dissenyat el diagrama del circuit del maquinari control empenta mostrada a la Fig. 3.
L'onada PWM és generada per la PWM de el SPD i enviat a la optocoupler TLP521 a través d'un resistor de 180 ohm R5. Ja que la freqüència PWM d'aquest disseny no és alt, el comú optocoupler TLP521 s'ha complert amb els requisits.
proves del circuit 3,
Resultats de la prova en general mostren que el motor DC funciona suaument i el control és exacta, complir els requisits de disseny.
En aquest treball, el disseny de tot el procés de control de H-pont s'aplica a DC motor. Xip MOSFET de potència IRF530 s'utilitza com el component de commutació. IR2110 s'utilitza com el control de porta del MOSFET. Senyal PWM és generada per DSP i enviat a IR2110 a través de optocoupler i la lògica de control. El control del braç conducció tensió flotant es realitza correctament i el control d'inici-parada i endavant-revers es pot realitzar convenientment i el motor funcioni suaument i bé, i s'aconsegueix el propòsit de disseny. El circuit de control de unitat presenta en aquest treball també és adequat per a altres aplicacions similars i té un valor gran referència pràctica.
