隔離型電機驅動電路設計

三峽大學電氣與新能源學院　盧　云

1.引言

電機驅動是智能車重要組成部分，直接決定智能車的加速性能。電機驅動電路的一個重要指標就是電機驅動提供的電壓和電流范圍。比賽所使用的380馬達額定工作電流3.5A，瞬態電流能達到6～7A，這種極端的劇烈變化容易引起地線點位的浮動，電池輸出電壓不穩定。優秀的電機驅動電路同時需要考慮，功率驅動電路與控制電路的信號隔離，確保電機工作在極端條件下，控制電路的不受影響。

本文詳細研究電機驅動的電路原理，設計了一種隔離驅動電路，該電路在智能車電機驅動電路中，使用效果證明了改電路能消除因電機擾動引起的電機復位現象。

2.電路原理圖

電路由三部分構成，分別是IR2104構成的mosfet驅動電路、光耦TLP521-1組成的隔離電路、WRA0505SDC/DC隔離電源模塊電路，隔離電源模塊單獨為數字電路供電。

圖1　電機驅動電路原理圖

2.1　全橋驅動電路設計

IR2104是半橋mosfet驅動芯片，芯片內部自帶死區電路，如圖1所示，二極管D1、C5分別是自舉二極管和自舉電容，二極管選用1N5819，電容1uF。電阻R3阻值為30K，電阻R5阻值為10K。

2.2　光耦隔離電路設計

光耦采用TLP520-1，電阻R9阻值為470Ω，R10阻值為10Ω，R11阻值為10K。

圖2　光耦隔離電路原理圖

3.總結

基于光耦隔離型的電機驅動電路具有很好的實用性，它既能為電機提供較大范圍的電壓和電流，具有很強的驅動能力和帶負載能力，又能隔離功率信號與數字控制信號，使得單片機不受電機的干擾，保證了智能車能更加穩定運動。

[1]卓晴,黃開勝等.學做智能車[M].北京:北京航空航天大學出版社,2007.

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