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驅動電路的性能很大程度上影響整個系統的工作性能。調速電機驅動電路的設計中主要考慮功能和性能等方面的因素,例如電機是單向還是雙向轉動、需不需要調速等等。對于單向的電機驅動,只要用一個大功率三極管或場效應管或繼電器直接帶動電機即可,當電機需要雙向轉動時,可以使用由4個功率元件組成的H橋電路或者使用一個雙刀雙擲的繼電器。如果不需要調速,只要使用繼電器即可:但如果需要調速,可以使用三極管,場效應管等開關元件實現PWM(脈沖寬度調制)調速。
我某平臺的驅動電路為雙極性驅動方式,利用H橋驅動電路和PWM控制實現對直流電動機正反兩個方向的調速控制和伺服控制。由于H橋驅動電路和PWM調速的電機驅動電路存在共態導通、反向制動電流過大等一些問題,在實際工作和實驗中,會遇到驅動電路失效問題。下面,就幾種經常出現的失效現象對驅動電路作以失效性分析。
調速電機驅動電路
1、功率驅動電路部分
控制信號經過比較器產生方波,經過如圖1所示電路輸出(H1~H4)到功率模塊。通過計算機控制繼電器的吸合,為功率模塊供電,功率模塊輸出控制信號到機構。
2、功率模塊部分
該設備功率模塊采用東芝某型號功率模塊,模塊內部電路構成是典型的“H橋驅動電路”。電路得名于“H橋驅動電路”是因為它的形狀酷似字母H。4個三極管組成H的4條垂直腿,而電機就是H中的橫杠。
H橋式電機驅動電路包括4個三極管和一個電機。要使電機運轉,必須導通對角線上的一對三極管。根據不同三極管對的導通情況,電流可能會從左至右或從右至左流過電機,從而控制電機的轉向。要使電機運轉,必須使對角線上的一對三極管導通。
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