IR2110 jednotka řízení návrh a implementace DSP na stejnosměrný proud
S rozvojem elektroniky technologie a nové materiály s permanentními magnety DC motory se vyznačují jejich dobrá linearita a vynikající kontrolu výkonu v nejvariabilnější rychlosti pohybu a uzavřené smyčky servo řídicích systémů (jako například roboti, strojní součásky, automobilová elektronika, domácí spotřebiče). Široce používané v oblasti elektrospotřebičů a průmyslových procesů.
V současné době digitalizace řízení motorů DC se stala hlavní trend a výkonné motorové Řídicí algoritmy jsou většinou realizovaný hlavní kontrolní čip. S nástupem vysokorychlostní, multifunkční digitální signálový procesor (DSP) jsou provedeny komplexnější motory. Kontrolní strategie jsou implementovány. V tomto dokumentu TMS320F28335 je hlavní kontrolní čip, IRF530 je čip pro řidiče a IR2110 je hnací kontrolní čip. H-můstek řízení kontroly designu se aplikuje na DC motor. Tento ovládací prvek má dosáhnout dobrých výsledků a má vysokou užitnou hodnotou.
1, DC motorem princip
2, Návrh obvodů hardware
Celkovou představu o návrhu obvodů hardware je: použít PWM wave ovládat spínač K1, K4 a K2, K3 v obrázku 1 ovládat vpřed a vzad motor a změnit pracovní cyklus vlny PWM, aby motor get různých napětí. Tím řídí rychlost motoru.
2.1 volba komponenty pro spínání
Spínací prvek lze vybrat ze bipolární tranzistor nebo tranzistor IGFET pole. Vzhledem k tomu, FET napájecí napětí kontrolované součásti, má vlastnosti velké vstupní impedance, rychlé přepínání rychlostí, žádné sekundární rozdělení a podobně a může splňovat požadavky vysokorychlostní přepínání akce. V tomto návrhu všechny čtyři přepínače použít IR je N-channel vylepšení typu power MOSFET trubice IRF530, který má vybíjecí proud 14A a vydrží jeden pulzní proud 49A. Maximální napětí je 100V a jeho odpor není více než 0.16Ω. Požadavkům na disku.
2.2 Volba MOSFET gate drive zařízení
IR nabízí řadu most ovladačů sdílení připojení k Internetu, obvykle IR2110. Čip je monolitický integrovaný ovladač pro dual channel, brána řízený, vysokého napětí, vysokorychlostní elektrické zařízení. Vysoce Integrovaná technologie úrovně řazení v čipu značně zjednodušuje požadavky na řízení napájecí zařízení pro logické obvody. Zvýšit spolehlivost jednotky obvodu. Zejména horní trubka je poháněn externí zaváděcí kondenzátor, který výrazně snižuje počet řízení zdroje energie ve srovnání s jinými ovladači IC. Tato konstrukce používá IR je IR2110 jako řidič čipu.
2.3, volby přepínání frekvence
Frekvence PWM vlny ovlivní, zda motor může výstup maximální točivý moment a hladkost točivého momentu. Maximální točivý moment považuje především zde. Pro získání maximální výstupní točivý moment, je nezbytné znát směr pólu rotoru, který je, určit polohu rotoru, které mohou být ignorovány pro malé DC motor tohoto návrhu. Předejdete tak poměrně velký hluk od motoru, frekvence PWM vlna by měla být mimo rozsah co nejvíce akustické vlny. Na druhé straně většinou indukční vinutí motoru, tím vyšší frekvence, tím větší indukční reaktance a čím vyšší je frekvence způsobí momentu motoru. Stát se menší [9]. Po analýze a porovnání konečné frekvence elektromotoru v tomto dokumentu je 250Hz. Přestože existuje určité nízkofrekvenční hluk, vliv točivého momentu výstupu je velmi dobrá.
2.4, výběr řadiče
V současné době existuje mnoho způsobů, jak generovat PWM vlny, které mohou být generovány zvláštní vlnu PWM generování čip, nebo mikrokontroléru (například jednočipový mikropočítač, ARM, DSP, FPGA, atd.). V tomto dokumentu používá mikrokontrolér TI TMS320F28335 typ DSP, který je základní součástí celého řídicího systému. Jeho výkon určuje stabilitu celého hardwaru systému do jisté míry. TMS320F28335 je 32-bit s plovoucí desetinnou čárkou DSP s pracovní frekvencí 150MHz a 12 PWM výstupů. 6 z nich jsou vysoce přesných PWM kanály, které jsou ideální pro řízení motorů.
2.5, celkový návrh jednotky řídící obvod
Dle výběru z výše uvedených klíčových komponent je navržen schéma zapojení jednotky kontroly hardwaru v obrázek 3.
PWM vlna je generována pomocí PWM DSP a poté postoupen Optočlen TLP521 přes 180 ohm rezistor R5. Vzhledem k tomu, frekvence PWM tohoto návrhu není vysoká, společné Optočlen TLP521 splní požadavky.
3, testování obvodů
Celkové výsledky testů ukazují, že DC motor běží hladce a ovládací prvek je přesné, splňuje požadavky na konstrukci.
V clánku celý proces návrhu H-můstek řízení platí pro stejnosměrný proud. Power MOSFET čip IRF530 se používá jako spínací prvek. IR2110 slouží jako kontrola disku gate mosfetu. PWM signál je generována pomocí DSP a poslal do IR2110 přes Optočlen a logika řízení. Plovoucí prvek nadloktí, ovládací napětí je úspěšně proveden a start-stop a zpětného předávání řízení lze pohodlně provést a motor běží hladce a dobře a je dosaženo toho účelu návrhu. Jednotka řídící obvod uvedeny v tomto dokumentu je vhodný také pro jiné podobné aplikace a má velké praktické referenční hodnotu.
