简单介绍一下,我之前在设计永磁同步电机驱动电路中,电源管理部分和转速反馈的硬件设计。希望和大家多多交流。
在驱动电路中,因存在各个芯片的作用,在驱动上所用的电压存在不同情况,故此需要一个电源管理模块,输出其驱动电路所需的电压。
本文电源管理部分选用的是金升阳DC/DC模块电源。其中URA_YMD-10WR3和URB_YMD-10WR3系列具有超宽输入电压范围(4:1),效率高达88%,空载低功耗等特点。该电源管理部分主要用于给驱动电路、主控板电路、电压电流检测电路供电,具体硬件电路设计原理图如图1所示。
其中,左边两个部分的电极电容是带符号的,使用过程中,切勿接反。
右边电容同理,两部分电容在此时用来稳压,以保证给驱动芯片供电过程中有稳定的输出。同时,此电容带有一定的滤波作用,为使得到的直流电压更加平滑。
每个电源的输出侧都带有一个发光二极管,以指示电源模块是否正常工作。在实际调试使用过程中,有时会出现驱动电路某部分短路的情况,这是,对电源模块的指示灯的反应是灯会一亮一灭不停的闪烁。应及时断电用万用表复测一下。
采用URB4815YMD-10WR3型号为驱动电路提供+15V直流电;采用URB4805YMD-10WR3型号为MCU提供+5V直流电;采用URA4805YMD-10WR3型号为电压电流检测电路提供正负5V直流电。
再来介绍一下,转速反馈的硬件电路部分。
本文采用增量式光电编码器ESP3806-001,光圈数达到2500。光电编码器接线采用DB9插座,除电源工作线之外,有6路输出信号分别为A+、A-、B+、B-、Z+、Z-。其中AB两组信号的脉冲频率一致,相位相差90°,通过超前滞后关系判断正反转信息;Z组信号为光电编码器的零位置信号,每转到该位置,输出一个Z信号。
在此补充一下增量光电编码器的用法,因为光电编码本身存在倍频用法,实际分辨率还是很高的。当然光圈数大的话,分辨率更高,一般光圈数2000、2250、2500、3000等规格
转速检测反馈电路原理图如图2所示,以A组脉冲信号为例,B组和Z组同上。脉冲A与/A是互补信号,可以有效地抑制共模干扰,分别接入LM393的同相和反相端,用来对波形进行整形处理。输出的A1接入到6N137高速光耦,光耦输入端与输出端为同相,最后经过5V转3.3V的分压电路将其输入到DSP的Qep部分。
关于电压检测和电流检测以及驱动电路,之前在此论坛其他贴上上说过,有想做这方面,大家可以继续交流。