直流小功率电机驱动电路设计

2020-11-23

直流小功率电机广泛适用于家电、工控、计算机等诸多设备，直流电机的种类也非常多，通常可以分为有刷和无刷两大类。电机的驱动器件和驱动电路也非常成熟和多样。本文主要以常见的几种驱动方式和器件为例，重点阐述了各种驱动电路设计的重点和要点。

1直流有刷电机驱动器

1.1 采用DRV8800集成驱动电路图如图1所示：

图1：DRV8800电机驱动电路

DRV8800为全桥有刷直流电机驱动器，具有低压保护、过流保护、电机引线对电源短路保护、电机引线对地短路保护等功能，并支持同步整流方式。电机的转向控制通过PHASE引脚进行。

在实际运用中，图中D1器件PMF12CA是进行反电动势的泻放。本电路对电机的速度控制并非传统的PWM的占空比控制，而是通过对ENABLE引脚的控制得到有效转速。ENABLE引脚置低后，电机进入刹车模式，这样做的好处是提高了电机的制动性能，可以使电机快速制动，提高控制精度。

有刷电机H桥驱动电路在分立电路中，有刷直流电机转向切换必须通过H桥电路，通过改变流入电机的电流方向从而改变电机转向；电机的转速调节通过调节PWM的占空比实现，并要注意防止上下管直通。

注意：

1）电路图中1N4148的作用是在高速状态加快栅极驱动的关断速度；

2）确保MOS管在未驱动的状态下保持关闭。

3）自举升压电容的选择根据PWM的频率来决定，一般为1UF，2.2UF。

4）MIC4605具有防止直通，内置死区的功能。

2直流无刷电机驱动器

2.1高速单相直流无刷电机原理图（hall方式）

由于FD2503驱动器的特性以及实际的工作需求，FD2503只需一路输入便可以产生两路输出。

设计要点和注意事项

1)图中1N4148的作用是在高速状态加快栅极驱动的关断速度；

2)1N5819防止自举升压对12V电源的产生影响。

3)高速电机工作峰值电流最大达60A，一般采样电阻难以承受，故电流采样采用康铜丝进行。

4)由于高速单相无刷直流电机最高速的可达10万RPM，故会产生很大的反电动势，故使用两颗1000uf的电容对反电动势进行吸收。并注意电容耐压值，一般需留出2倍余量。

5)大电容的容值选择由根据实际情况确定，并非越大越好。

6)功率地要加隔离。

7)确保MOS管在未驱动的状态下保持关闭。

8)虽然通过HALL传感器可以获得电机的位置信息，但是在启动时仍需通过强制启动的方式启动电机，启动成功后再切换到HALL方式

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