深海環(huán)境模擬實驗裝置壓力控制系統(tǒng)設計
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2．1．3 轉(zhuǎn)速檢測電路設計
轉(zhuǎn)速檢測對于控制系統(tǒng)非常重要，由于控制系統(tǒng)主要是由轉(zhuǎn)速構成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，所以獲得電機轉(zhuǎn)速是控制系統(tǒng)的關鍵。由驅(qū)動電路通過霍爾IC輸出位置信號，無刷直流電機每轉(zhuǎn)一周輸出12個脈沖FG信號，但這些脈沖信號干擾比較大，不能直接被ATmega8L處理，所以必須對脈沖FG信號進行濾波提取。如圖5所示，由于驅(qū)動電路開路輸出，所以電路加了上拉電阻R11。FG信號諧波比較多，設置C4起到濾波的作用，其值大小比較難確定，需要通過實驗調(diào)整。FG信號通過P521在3腳產(chǎn)生一個比較穩(wěn)定、無諧波的FG’信號，其中G5不能選用過大，否則FG’信號會失真，以致ATmega8L識別不出來。ATmega8L內(nèi)部Timerl具有16位的輸入捕捉單元，通過外部引腳ICP1來捕捉外部事件。讀取ICR1時捕捉寄存器先讀低字節(jié)ICR1L，然后再讀捕捉寄存器高字節(jié)ICR1H。再根據(jù)兩次捕捉寄存器的差值就可以算出電機轉(zhuǎn)速。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/186362.htm
隔離電路是為了避免驅(qū)動電路及其接口電路受強電壓的影響，在外電路接口線上加的光電耦合隔離，以保證電路正常運行。
2．2 驅(qū)動電路設計
驅(qū)動電路是主控電路與無刷直流電機之間的橋梁，本控制系統(tǒng)采用日立公司的專用集成無刷直流控制芯片ECN30206。ECN30206專用集成無刷直流控制芯片適用于直流500 V電壓、1 A以下，功率在20～300 W的三相有位置傳感器的無刷直流電機。ECN30206驅(qū)動芯片由內(nèi)部自帶6個全橋IGBT開關管(上橋臂和下橋臂)及每個IGBT都帶保護的續(xù)流二極管，用于3個上橋臂電壓提升的電荷泵電路、無刷直流電機方向控制電路，為ECN30206驅(qū)動芯片產(chǎn)生時鐘的聲表面波產(chǎn)生電路、PWM產(chǎn)生電路、三相非配器、過流及欠壓保護電路、轉(zhuǎn)子位置檢測電路組成。三相分配器內(nèi)部具有換相控制表，依據(jù)表格中相對照的值來合理分配各個橋臂的通斷狀態(tài)。根據(jù)ECN30206集成驅(qū)動芯片的內(nèi)部原理分析和霍爾開關芯片的工作原理可以設計直流電機驅(qū)動電路如圖6所示。
該系統(tǒng)采用的是4對磁極的無刷直流電機，所以一個機械角為90°，電導通角為30°，因而3個霍爾開關集成芯片EW632需每隔30°放一個，以檢測無刷直流電機的轉(zhuǎn)子的位置。3片EW632輸入信號與開關管導通狀態(tài)對應關系如表1所示。
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