Pico高分辨率、隔离差分、高压、示波器的适用场景有哪些?

发布时间:2020-03-20 12:54:51     浏览:1964

PWM 脉宽调制是一种调理直流电机速度的好办法,选用24V供电(可接受输入规模15V-30V),最大电流80A。这些驱动器可以用来调理小型电动车的行驶速度。第一个驱动器用了一个PROFET功率管,以500Hz的开关频率作业。第二个则用的是MOSFET功率管,以20KHz的频率作业。咱们都知道,开关频率高的更加抱负。

抱负的开关频率应该比电机的转速高得多,让电机产生一种真正是被直流驱电动的幻觉。定量的说,开关频率至少要是电机转速的5倍以上。如果电机转速6000rpm(100 rps),开关频率就得是100Hz * 5 = 500Hz以上。另外还有一种计算方法是开关频率远高于电机的时间常数的倒数,即1/Ta,其中Ta=L/R 是电机时间常数。LR,很显然,代表的是电机的内部阻抗。 典型的直流电机,如200W功率,24V供电的,L =1mHR=0.5这样算下来,1/Ta = R/L = 0.5/0.001 = 500Hz, 这样一来的话,开关频率就要到达KHz量级。前文所述的20KHz正是一种常用的频率。这一起也避开了电机在音频规模内的振动和噪声干扰。

电路不难在面包板上搭出来,最好把功率器材(PROFETMOSFET)单独放在一块板上,并配上散热器。看看后边的什物电路照片,功率器材必须要和供电电源或者蓄电池以及电机用很粗的线缆衔接。本文用的是1.5mm(1.77平方毫米)的镀锡铜线衔接功率器材和线缆接插件。这关于平均电流20A以下的电机来说足够了。接插件再引出导线的截面积则要到达2平方毫米以上。关于更高电流的电机,很显然要用更加组厚的线缆。在这里要特别注意不能有任何形式的短路,特别是和大容量蓄电池相连的时分。必须要用带限流的供电电源,而且先用一个小号的电机,上电测试电路能否正常作业。

PWM电路规划

PWM信号的占空比从0%-100%可调,而右上角的RC决定了输出滤波的截止频率,两种不同的截止频率对应的电阻和电容选值。

12V电源供电

小电流的电路部分,可以用一个12V的线性电源供电。输入电压规划在15V以上,最大电流1A,加散热器。

根据功率PROFET PWM电机驱动

第一种电机功率驱动电路根据PROFET BTS555,作业在500Hz的开关频率,可以说BTS555相对来说是一个低速器材。需求注意的是BTS 555和两个二极管DS75-08BDS175-08B驱动更高电流的电机时,需求更大号的散热器。目前更加常见,更好的规划是下面根据MOSFET的版本。

根据功率MOSFETPWM电机驱动

之所以MOSFET计划更好的原因,毋庸置疑是它的开关频率更高,到达20KHz. 这个电路一起避免了PROFET规划中功率二极管的压降和功率损耗。不过,MOSFET本身需求必定的功率驱动,由于MOSFET的容性负载很大,门级要2A以上的电流驱动才干导通。因此在PWM电路和电机驱动电路之间,还需求插入一级MOSFET驱动电路。一起,跟着电机电流的加大,它也需求更大的散热器。

这些波形是经过Pico示波器在PC上丈量并获取到的。电流是用一个0.1欧姆,10W的绕线电阻,丈量两头压差换算出来的,不扫除它的感性负载。这个电路和电机串行衔接,作业电压18V,经过一个最大电流15A的直流电源提供。信号周期边沿上的尖峰过冲是由于供电电源的呼应频率没那么快形成的,在直流电压瞬间切换时没有那么快就能稳定下来。实测的直流电机未加负载(15V100W),作为比照,还丈量了一个车灯(12V 50W的常见类型)。

500Hz,30%占空比的PWM脉冲驱动直流电机,由于脉冲频率较低,电机的电流跟着脉冲波形有明显周期起伏

20KHz,30%占空比的PWM脉冲驱动直流电机,由于脉冲频率很高,一切电机的电流看上去是近乎是直流。当然,还有一些不可避免的尖峰脉冲出现。

500Hz30%占空比的脉冲驱动车灯,在这个频率下,车灯几乎表现出纯阻性,电流和电压同步变化。

20KHz30%占空比的脉冲驱动车灯,在这个频率下,车灯的感抗表现出来,形成了电流信号边沿的巨大尖峰过冲。

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