一种高压 大功率无刷电机功率驱动器设计-design of a high voltage and high power brushless motor power driver.docxVIP

摘 要无刷直流电动机具备快速启动、良好的机械特性，使其在高精度、高性能的 机电控制系统中得到了广泛的应用。同时，寿命、可靠性和噪音的优良特性又大 大增加了其适用范围。脉宽调制（Pulse Width Modulation—PWM）的定义与其他调制相似，它是指 控制有序的一组脉冲的占空比，利用它们得到所需要的电压的连续变化的一种技 术。利用此技术控制三相无刷直流电动机，具有较高的效率、更宽的调速范围、 并且实现了流经电动机三相的电流大小和方向更精确控制，从而成为电动机驱动 器的主流研究方向。闭环反馈是指在可控量与被控量之间，存在着正向控制和负向反馈的相互作 用，即可控量通过控制函数控制被控量，同时被控量由反馈函数返回闭环系统的 输入端，经与输入信号比较后得到修正值，从而修正系统误差的一种控制方法。 若反馈函数返回的值对系统输出起到相减的作用，则称为负反馈；反之，则为正 反馈。本文根据三相无刷直流电动机的工作原理和基本特点，设计了一种采用混合 工艺封装的三相无刷直流电机控制器。它具有高压、大功率和高效率的优点，具 过流保护功能，稳定的零点设计保证了三相无刷直流电动机系统的稳定工作。主 要内容为：1．研究在理想情况下，输出功率级同侧桥臂的高低侧控制信号相互之间的关 系，提出一种控制高低侧开关管同时开启的方法，避免短暂的“共态导通”造成 的输出级烧毁，基于该方法，实现对死区时间的设计。2．研究电路反馈控制的响应速度，以达到较高的控制斜率，基于电流反馈控 制回路中误差放大器采用了直流开环设计，解决在控制信号为零点时微小的电压 扰动将使其输出达到正向或负向最大，导致控制器控制零点无法稳定的问题。关键词：高压，大功率，无刷直流电动机，驱动器，设计IABSTRACTBe provided with celerity start-up and good mechanical characteristic and longevity and high dependability and low noises, the brushless-motor are used widely in high-precision and high-powered mechanical and electronic control system.The point of Pulse Width Modulation—PWM is a technic of using a set of ordinalpulse to obtain requisite voltage waveform which form and amp could be changed. Using this technic ,three-phase brushless-motor would be endued with higher efficiency and wider timing range . it would achieve more nicety current and control either. So this technic is the mainstream research way of brushless-motor driver.There is a kind of interplay between the positive control and negative feedback exist in controllable quantity and under control quantity, namely, under control quantity is controlled by controllable quantity utilizing control function, while the under control quantity is feed back to the input port of closed up system. After compared with the input signal, we can get a amended quantity. thereby correct error of the closed up system. Which we call closed up system feedback.The text designed a kind of brushless-motor driver of 3 phases using hybria encapsulation based on the system feedback theory and the application of P