交流伺服电机驱动控制器单元电路的设计分析.pdfVIP

第34卷第3期 农业装备技术 Vol.34№.3 2008年6月 AgriculturalEquipmentTechnology Jun. 2008 交流伺服电机驱动控制器单元电路的设计分析 高菊玲 （江苏农林职业技术学院机电系） 摘 要：介绍了以专用控制芯片MC33035为核心构成交流伺服电机驱动控制器的设计过程和特 点，并详细介绍了该系统控制电路、保护电路、驱动电路的工作原理和电路设计及元器件选择情况。 关键词：交流伺服；驱动；控制器 Abstract Keyword:ACServo；drive；controller 近年来，随着人类生活水平不断提高，环境保护 防止霍尔信号受干扰，在其三个输入端可加去耦电 越来越引起人们重视，加上能源日趋紧张，没有污染 容，以降低干扰，增加系统稳定性。 的绿色环保型交流伺服电机驱动的各种电动车或电 动驱动机械，已被人们越来越广泛地应用，在农业机 械设计中也大量应用交流伺服电机驱动。如今，一个 驱动电源就可驱动三相6个开关管，从而大大简化 了外围电路尤其是驱动电路的设计，驱动控制器电 路的设计过程如下。 1 控制电路 1.1 电路图 控制电路的电路图如图1所示。 1.2 工作原理 从电机转子位置检测器送来的三相位置检测信 号A、B、C送入MC33035，经芯片内部译码电路结合 正反转控制、起停控制、制动控制、电流检测等控制 逻辑信号的状态，经运算后，产生三相驱动电路上、 图1 控制电路 下桥臂开关器件共6路控制信号，其中三相上桥臂 MC33035交流伺服电机控制器正向/反向输出 （高端）控制信号用于完成电机的换向控制，三相下 可通过翻转定子绕组上的电压来改变电机转向。当输 桥臂（低端）控制信号为PWM 脉冲，通过脉宽调制实 入状态改变时，指定传感器输入编码将从高电平变为 现调速功能。上、下桥臂协调工作产生电机正常驱动 低电平，从而改变整流时序，使电机改变旋转方向。 所需的三相方波电压。为防止上、下桥臂出现短路， 电机通/断控制可由输出使能来控制，当该管 芯片内的逻辑电路对驱动信号时序进行了控制，避 脚开路时，连接到正电源的内置上拉电阻将会启动 免三相桥式电路上下桥臂出现同时导通的危险。为 顶部和底部驱动输出时序。而当该脚接地时，顶端驱 总第145期 57 AET 农业装备技术 2008.3 动输出将关闭，并将底部驱动强制为低，从而使电动 而起到保护芯片的作用。 机停转。 同时因为LM358为双运算放大器，其5脚的输 1.3 控制芯片的选择 入电压由电机集成控制芯片MC33035的8脚输出 直流电机集成控制芯片选择MC33035，MC33035 的基准电压提供，只要芯片正常工作，其7脚始终输 是ONSemiconductor（安森美半导体）公司的高性能 出高电平，二极管D9也一直处于截止状态，使电机 第二代单片无刷直流电动机控制器，包含实现一个 驱动电路正常工作。一旦芯片的8脚输出电压出现 全性能三相或四相电动机开环控制系统所需的全部 故障，则D9导通，电机停车，保护芯片。 功能。MC33035设计用于传感器电气相位为60° /300°或120°/240°的无刷直流电动机运行，也可 有效地控制有刷直流电动机，工作电压为10～30V， 它有2种封装方式：SOIC-24（MC33035DW），PDI