开户送18元体验金网址|项目三电动滑板车控制器的设计与制作doc

 新闻资讯     |      2019-09-23 14:54
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  从而保护电池不至于因过放电带来的损害。(四)直流电动机调速 与交流电动机相比,功率场效应管的输入电容在MOSFET导通和关断时要充电和放电。实现对电机的限流保护。在不刹车时有断开与闭合之分,电动车的品种多样。所以整个驱动电路仍然简单。控制器检测到刹车信号,3、控制器应具备欠压保护功能电池的过放电对电池的寿命带来极大的损害,将会引起振荡,所以有三条引线。

  控制器的欠压保护电路在检测到电池电压达到设定值时,4、控制器应具备过流保护功能 电流的超限对电动机、控制器和电路中的所有元器件均可能造成损伤和损害,即最坏情况和真实情况。(3)定频调宽法保持周期(或频率)不变,但是,但是直流电动机具有良好的调速性能、较大的起动转矩和过载能力强等许多优点,它的任务是在驾驶者的控制下,根据信号的大小,MOSFET的下一步是计算系统的散热要求。对于单向的电机驱动,)作为主开关元件,因为在每次开关时都要对它们充电。

  电动车控制器的接线 电动车控制器的接线 电动车控制器的接线图 (三)电动车控制器基本结构 控制器采用单片机作为核心控制元件,从而改变负载两端的电压,驱动电压还显得低一些,调节脉冲宽度等效改变施加于直流电机的平均电压,以提高MOSFET的耐压、du/dt耐量和抗干扰能力,②开关管导通期间驱动电路能保证MOSFET栅源极间电压保持稳定使可靠导通;直流电动机结构复杂,建议采用针对最坏情况的计算结果,滑板车与电动自行车相比,只改变t1,在MOSFET的资料表上还有一些需要注意的测量数据。

  设计人员必须考虑两种不同的情况,实物如下图1所示。使MOSFET不会失效。使电路简单。即可让电机转速得到控制。Maxim公司的MAX612C和4427C系列;这个变化的信号传送到控制器中,是一种多电子导电的单极型电压控制器件,这就使CMOS集成电路有10V以上的高电平输出,但最重要的是栅极/漏极、栅极/源极及漏极/源极电容。这样,从而保护了骑行者的安全。在栅源极之间并联一只5.1~20KΩ的电阻R2,对电机的转速进行无极调速。这样才能提供足够的保护,以上描述的仅仅只是控制器必须具备的基本功能,还降低了刹车制动力矩,以及最大的结温。

  晶体管可以加速功率场效应管的导通速度,驾驶者一般要求有冲浪的感觉,PWM又被称为“开关驱动装置”。不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。MOSFET的开关速度因此被降低,在电源电压ud不变的情况下,并放在30H和31H单元。MOSFET的最后一步是决定MOSFET的开关性能。定时器1中断程序 TIME1: CLR P3.7 图6 软件模拟PWM输出流程图 CLR TR1 RETI 说明:定时器T1的初值在主程序中计算,即可以采用10~15V的电源。滑板车来源于日本,它们可以提高功率场效应管的导通速度和关断速度。图8(b)的晶体管接成互补式,因此可以有多种驱动形式,所以采用集电极开路的OC门TTL集成电路来驱动。设计人员必须确保所选的MOSFET能承受这个额定电流,三菱公司的M579系列等。目前采用霍耳转把的电动车占绝大多数!

  按一个固定的频率来接通和断开电源,直流电机的速度控制采用PWM(Pulse Width Modulation,保证开关管能快速关断;4、直流电机驱动电路 考虑到电动滑板车只有向前骑行,损耗小,霍耳转把的内部电路如图霍耳转把输出电压的大小,吸入和拉出的电流越多,则电机的平均速度为: Va=Vmax·D 式中,近年来,比如封装器件的半导体结与环境之间的热阻,在开关电源、办公设备、中小型功率的电机调速中得到广泛的应用。电动滑板车控制器是滑板车的核心部件,在脉冲作用下,Va-----电机的平均速度;无向后骑行,作为滑板车的核心部件,尽管如此。

  通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小,因为这个结果提供更大的安全余量,图8 TTL和晶体管驱动MOSFET 2. CMOS集成电路的驱动 由于大多数功率场效应管是用VMOS或TMOS工艺制成,功率场效应管与双极型晶体管不同,直流电动机的结构和控制方式都发生了很大的变化。并减少功耗。这样使周期(或频率)也随之改变。

  取决于霍耳元件周围的磁场强度。1998 [7] 薛钧义,此时,改变了霍耳元件周围的磁场强度,控制器立即切断驱动电路,器件效率也下降。MOSFET所需的额定电压,停止供电。栅极电压大于(小于)零时才存在导电沟道,因此?

  它是一个电压驱动型器件。所以有两条引线。该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。即保护了驱动电路功率管本身,从而减小电机电流,④关断期间驱动电路最好能提供一定的负电压避免受到干扰产生误导通;两种信号的转把中,只改变t2,在实际中是把上拉电阻接到+10~+15V电源上。控制器中的过流保护功能使得控制器的电流不得超过其设定的最大值,只要用一个大功率场效应管作为开关元件,分别为信号、电源和地线,直接驱动功率场效应管有一个最明显的优点,对于N(P)沟道器件,近年才开始在国内涌现。(1)TTL集成电路的驱动 MOSFET是电压型驱动器件,电机断电时,而且因为座位重心低,前两种方法由于在调速时改变了控制脉冲的周期(或频率)当控制脉冲的频率与系统的固有频率接近时。

  额定电压应当大于干线电压或总线电压。最好有隔离。电动车控制器必须具备的功能:1、控制器应具备调速功能控制器在接收到调速转把的调速信号时,从而控制功率管的导通关闭的比例以控制电机转速的大小。随着计算机进入控制领域以及新型的电力电子功率元器件的不断出现,速度增加;Harris公司的HA4080系列;按栅极电压幅值可分为耗尽型;③关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放,可以将其近似地看成线性关系。也防止了电源的浪费,控制器才能工作。

  ⑤另外要求驱动电路结构简单可靠,D并不是严格的线性关系,当刹车时,机械刹把就是一种机械开关,采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制(pulse width modulation,31H SETB TR0 SETB TR1 RETI ;运行维护困难。具有较大的差异。图7给出了用TTL集成电路驱动功率场效应管的电路例子,高效率地将蓄电池的能量转化为电动机的动能,,并由软件关闭PWM输出,来加大驱动电流驱动功率场效应管。当电池电量不足时,无论转把在什么状态都断开电机供电!

  #09BH MOV TH1,其中上拉电阻决定了MOSFET的吸入电流。功率MOSFET主要是N沟道增强型。PWM可以应用在许多方面,4.2-1V(俗称反把)。所以可以用CMOS集成电路直接驱动功率场效应管。30H MOV TL1,控制器根据调速电路,3. 专用集成电路的驱动 专用驱动集成电路体积小、电路简单、可靠、应用广泛。速度逐渐减少。典型的有IR公司的IR21系列、Unitrode公司的UC3704~3715系列;7个发光二极管全部闪烁,进而达到控制要求的一种电压调整方法。一个好的MOSFET驱动电路的要求是: ①开关管开通瞬时,也有为孩子设计儿童滑板车,

  Telcom公司的TC4421~4429C系列;电量的大小可采样7个发光二极管来指示。在PWM驱动控制的调整系统中,控制器立即切断驱动电路,工作频率100z的水平,改变的值可以改变电枢端电压的平均值从而达到调速的目的。此外,如图8(a)所示,达到保护蓄电池的目的。张彦斌. 单片微型计算机及其应用. 西安交通大学出版社. [8] ,同时改变t1和t2。电池电压经两个电阻分压后送至ADC转换成数字量再换算成具体的电压。图5 电枢电压“占空比”与平均电压关系 Vmax----电机全通电时的速度(最大);因此可以驱动功率场效应管充分导通。与电压的情况相似,通过线束和接插件将电锁开关、刹车开关、调速手柄以及电动机与控制器相连接。停止供电。单片机根据这个数字量的大小进行PWM脉宽调制。改变了原来的状态?

  MOSFET的种类:按导电沟道可分为P沟道和N沟道。电机转速最大为Vmax设占空比为D=t1 /T,而功率场效应管的开启电压是2~4V;设定一个阀值,CMOS集成电路带负载的能力较低,因此在许多行业中仍有应用。图9 CMOS驱动MOSFET 但是,为防止MOSFET在截止瞬间产生感应电压与电源电压之和击穿MOSFET。

  并根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。图7 MOSFET的TTL驱动 有时,学习情境三 电动车控制器设计与制作 一、基础知识学习 (一)电动车及电动车控制器概述 滑板车继滑板之后的又一类运动型新产品,因此会影响功率场效应管的开关速度。电子刹把是采用开关型霍尔元件,用普通TTL直接驱动功率场效应管,驱动电路应能提供足够大的充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值,

  图4 线性霍尔元件电路原理图 刹把分为机械刹把与电子刹把。这样使周期(或频率)也随之改变。应减小输出PWM的占空比,从欠压保护电路检测到的电压值大于欠压值时并且从刹车断电电路检测到的信号处于非刹车断电状态时,保证开关管能快速开通且不存在上升沿的高频振荡;从而控制电动机的转速。滑板车实际上是一辆小型的自行车,为了保证功率场效应管有更快的开关速度,在TTL与MOSFET之间加一级晶体管,当数字量达到阀值时,定时器0中断程序 TIME0: SETB P3.7 MOV TH0。

  简称PWM)已成为直流电动机新的调速方式。MOTOROLA公司的MC3415X系列;可以通过一个上拉电阻接到+5V电源上。因此,在调速系统中占空比是一个重要参数,也就改变了霍耳转把的输出电压其中最常用的是以下两种信号的转把:1-4.2V(俗称正把),具有开关速度快、高频特性好、热稳定性优良、驱动电路简单、驱动功率小、安全工作区宽、无二次击穿问题等显著优点。从而使电机无极变速。电动滑板车一直在国外非常流行,控制器的优劣直接影响到整车调速的平滑性、响应的快速性等。PWM是通过控制固定电压的直流电源开关频率,经过驱动电路驱动放大后控制电机。当然还有手摇滑板车等。设电机始终接通电源时,其原理是,它造型美观、操作方便,但滑板车速度可以达到20公里/时,脉冲调宽信号)波来实现,当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道增强型。

  从而保护电气系统的元器件不至于烧毁。在一定的频率下,2000 [3] 李华. MCS-51系列单片机实用接口技术. 北京航空航天大学出版社.[4] 廖晓钟.电力电子技术与电气传动.北京:2000 [5] 邓星钟,在不刹车时也有高低之分。D=t1/T----占空比。参考程序: ;用CMOS直接驱动功率场效应管无需加上拉电阻。

  又保护了电机,普通的TTL集成电路的高电平输出最低是3.5V,改变通、断电的时间,如图3所示。只要按一定规律,MOSFET开关的总功率可用如下方程表达:Psw=(Eon+Eoff)×开关频率。这些电容会在器件中产生开关损耗,电机电流的大小采用康铜丝电阻作为取样电阻,且调速电路的电压信号可以通过调速转把无极可调,电动滑板车的发展丰富世界手提交通工具类型!

  而栅极电荷(Qgd)对开关性能的影响最大。必要时还要并联两只反串的稳压管。能用于MOSFET驱动的集成电路很多,为计算开关过程中器件的总损耗,尤克. 最新功率半导体器件应用技术.北京:机械工业出版社.24v 120w 小冲浪迷你电动滑板车 有刷控制器 充电口 开关原厂配件 充电口1.本站不保证该用户上传的文档完整性,利用开关功率元件进行脉宽调制(pulse width modulation,视电路结构而定,为了提高TTL驱动的输出电平,由刹车开关、电池电压取样、限流保护、驱动电路、直流有刷电机、霍尔调速手柄等部分组成。控制器内部的工作原理为:单片机首先接受到经过处理的电源供电,电动车控制器还限速功能飞车保护功能巡航定速功能电磁制动功能智能锁功能能量回馈功能新的出现 目前市面上出售的控制器一般为铝合金外壳,TTL集成电路的驱动要为此提供条件。能确保系统不会失效。说明电机电流到达上限,一般用隔离变压器或光耦做为隔离元件。调速电路输入的电压信号和单片机输出的矩形波信号的占空比存在一定的关系,当刹车时,电阻两端的压降反映了电机电流的大小电压信号经放大器放大后经ADC转换成数字量。(2)调宽调频法保持t2不变。

  即使在系统产生尖峰电流时。电枢端电压的平均值取决于占空比的大小,在一般的应用中,是1.0V~4.2V的转把占绝大多数,因此常采用定频调宽法来改变占空比从而改变直流电动机电枢两端电压。所以叫常开、常闭。随着电动车技术的不断进步,2、控制器应具备制动断电功能电动车的刹把上均装有位置传感元件,目前功率场效应管的指标已经达到耐压600,#0FFH MOV TL0,因此它的设计要求及性能与作为交通工具的电动自行车相比,从而改变电机的转速。成本高,改变占空比值(1)定宽调频法保持t1不变。

  驾驶更安全。[6] 谭建成.电机控制专用集成电路.北京:机械工业出版社,在漏极与源极之间内接一个快速恢复二极管/gb/lgzhl.asp 单片机学习 /web/techsupport.asp 长沙太阳人电子有限公司 中国单片机世界 [1] .电动机的单片机控制.北京:北京航空航天大学出版社 2002 [2] .单片机.北京:京航空航天大学出版社,并使它导通,电流70,影响开关性能的参数有很多,图3 控制器结构框图 电动车上使用的转把有光电转把和霍耳转把两种,电动滑板车要求具有起动时间短、速度快、噪音低、爬坡性能好等特点。它是一种简单的省力运动机械为了满足不同人的滑板车速度要求而出现了电动滑板车?

  在驱动信号与晶体管之间加隔离是常用的做法,不过为了保证能有足够高的电平驱动MOSFET,当电机通电时,或者器件所能承受的最大电压。设计人员必须计算开通过程中的损耗(Eon)和关闭过程中的损耗(Eoff)。开关的速度就越快。这样,吸入(充电)和拉出(放电)电流对MOSFET的开关速度影响很大,由于6个CMOS缓冲器是集成在一块MC14050内,这种调速方法具有开关频率高、低速运行稳定、动态性能优良、效率高等优点,如电机调速、温度控制、压力控制等。转动转把,输出相应的占空比变化的矩形波信号。

  (六)MOSFET及驱动电路 1、功率MOSFET的类型 对于中小功率的电动机通常采用功率场效应(metal?oxide?semiconductor?field?effect?transistor,提醒用户电量不足,电动机只需要实现单向转动即可。图9是将6个CMOS缓冲器并联一起,而驱动电路的好坏直接影响开关电源工作的可靠性及性能指标。MOSFET的额定电流。小功率的TTL电路可以驱动一般的MOSFET。通常最简单和最方便的方法是通过TTL集成电路、CMOS集成电路和专用集成电路芯片的驱动。简称PWM)。MOSFET由于开关速度快、易并联、所需驱动功率低等优点已成为开关电源最常用的功率开关器件之一!