IR2110 rígido controle de projeto e implementação de DSP do motor da C.C.
Com o desenvolvimento da tecnologia da eletrônica de potência e de novos materiais de ímã permanente, motores da C.C. são caracterizados por sua boa linearidade e controle excelente desempenho no controle de movimento de velocidade mais variável e sistemas de controle de servo de circuito fechado (tais como robôs, maquinas de precisão, eletrônica automotiva, eletrodomésticos). Amplamente utilizado no campo de dispositivos elétricos e processos industriais.
Presentemente, a digitalização de controle de motor DC tornou-se a tendência dominante, e algoritmos de controle de motor de alto desempenho são realizados principalmente pelo chip de controle principal. Com o surgimento do processador de sinal digital de alta velocidade, multi-função (DSP), motores mais complexos são feitos. Estratégias de controle são implementadas. Neste trabalho, TMS320F28335 é o chip de controle principal, IRF530 é o chip de condução e IR2110 é o chip de controle a condução. O projeto de controle de condução H-ponte é aplicado ao motor DC. Este controle tem alcançado bons resultados e tem valor de elevada utilização.
1, princípio de unidade de motor DC
2, projeto de circuito de hardware
A ideia geral do projeto de circuito de hardware é: usar onda PWM para controlar o interruptor K1, K4 e K2, K3 na Figura 1 para controlar o avanço e retrocesso do motor e alterar o ciclo de dever da onda PWM tornar a tensão diferente de obter motor. Assim controlar a velocidade do motor.
2.1, a escolha de componentes de comutação
O elemento de comutação pode ser selecionado de um transistor bipolar ou um transistor de efeito de campo. Desde o FET de potência é um componente de tensão controlada, tem as características de impedância de entrada grande, rápida mudança de velocidade, nenhuma avaria secundária e afins e pode cumprir as exigências da acção de comutação de alta velocidade. Neste projeto, todos os quatro switches usam N-canal acessório tipo poder MOSFET tubo ESRÁ IRF530, que tem uma corrente de dreno de 14A em podem suportar uma corrente de pulso único da 49A. A tensão máxima é 100V, e em sua resistência não é mais do que 0.16Ω. Atender aos requisitos de unidade.
2.2, a escolha do MOSFET portão drive dispositivo
IR oferece uma variedade de driver de ponte ICs, tipicamente IR2110. O chip é um módulo de driver monolítico integrado para dispositivos de poder dual channel, orientado para o portão, alta tensão, de alta velocidade. A tecnologia de nível de mudança altamente integrada no chip simplifica os requisitos de controle do dispositivo poder para circuitos lógicos. Melhora a confiabilidade do circuito de carro. Em particular, o tubo superior é alimentado por um capacitor bootstrap externo, que reduz o número de fontes de energia motriz em comparação com outros drivers de IC. Este projeto usa IR2110 ESRÁ como a troca de motorista.
2.3, a escolha da frequência de comutação
A frequência da onda PWM afetará se o motor pode produzir o torque máximo e a lisura do torque. O torque máximo é considerado principalmente aqui. Para obter o torque máximo de saída, é necessário saber a direção do polo do rotor, ou seja, para determinar a posição do rotor, que pode ser ignorado para o pequeno motor DC deste projeto. Para evitar ruído relativamente grande do motor, a frequência de onda PWM deve estar fora do intervalo da onda acústica tanto quanto possível. Por outro lado, devido à natureza indutiva do enrolamento do motor, quanto maior a frequência, maior a reatância indutiva e quanto maior a frequência fará com que o torque do motor. Tornam-se menores [9]. Após análise e comparação, a frequência de motor final determinada neste artigo é 250Hz. Embora haja um certo ruído de baixa frequência, o efeito de torque de saída é muito boa.
2.4, a escolha do controlador
Actualmente, existem muitas maneiras de gerar ondas de PWM, que podem ser geradas por uma onda PWM especial gerando chip, ou por um microcontrolador (como um microcomputador único chip, braço, DSP, FPGA, etc.). Neste trabalho, o microcontrolador usa o tipo de TMS320F28335 de TI DSP, que é a parte do núcleo do sistema de controle inteiro. Seu desempenho determina a estabilidade do sistema de ferragem toda em certa medida. O TMS320F28335 é um DSP de ponto flutuante de 32 bits com uma frequência de trabalho de 150MHz e 12 saídas PWM. 6 deles são canais de PWM de alta precisão, que são ideais para controle de motor.
2.5, o design geral do circuito de controle de unidade
De acordo com a seleção dos componentes-chave acima, destina-se o diagrama de circuito do hardware de controle de unidade mostrado na Fig. 3.
A onda PWM é gerada pelo PWM do DSP e então enviada para o optoacoplador TLP521 através de um resistor de 180 ohms R5. Desde que a frequência PWM deste projeto não é alta, o optoacoplador comum TLP521 cumpriu os requisitos.
3, teste de circuito
Os resultados globais do teste mostraram que o motor DC corre sem problemas e o controle é preciso conhecer os requisitos de projeto.
Neste trabalho, o design de todo o processo de controle de acionamento de ponte H é aplicado ao motor DC. Chip de potência MOSFET IRF530 é usado como o componente de comutação. IR2110 é usado como o controle de acionamento de portão de MOSFET. Sinal PWM é gerado pelo DSP e enviado para IR2110 através do acoplador ótico e lógica de controle. O controle flutuante do braço tensão de condução é realizado com sucesso, o controle start-stop e direta inversa pode ser executado convenientemente e o motor funciona sem problemas e bem, e o objetivo do projeto é alcançado. O circuito de controle de unidade apresentado neste artigo é também adequado para outros aplicativos similares e tem um valor de referência prática grande.
