電動小車的電機驅動及控制
由于電機在正常工作時對電源的干擾很大,如果只用一組電源時會影響單片機的正常工作,所以我們選用雙電源供電。一組5V給單片機和控制電路供電, 另外一組9V給電機供電。在控制部分和電機驅動部分之間用光耦隔開,以免影響控制部分電源的品質,并在達林頓管的基極加三極管驅動,可以給達林頓管提供足夠大的基極電流。圖3所示為采用TIP122的驅動電機電路,IOB8口為“0”,IOB9口輸入PWM波時,電機正轉,通過 改變PWM的占空比可以調節(jié)電機的速度。而當IOB9口為“0”,IOB8口輸入PWM 波時,電機反轉,同樣通過改變PWM的占空比來調節(jié)電機的速度。
圖4為采用內部集成有兩個橋式電 路的專用芯片L298所組成的電機驅動電路。驅動芯片L298是驅動二相和四相步進電機的專用芯片,我們利用它內部的 橋式電路來驅動直流電機,這種方法有一系列的優(yōu)點。每一組PWM波用來控制一個電機的速度,而另外兩個I/O口可以控制電機的正反轉,控制比較簡單,電路也很簡單,一個芯片內包含有8個功率管,這樣簡化了電路的復雜性,如圖所示IOB10、IOB11控制第一個電機的方向,IOB8輸入的PWM控制第一個電機的速度;IOB12、IOB13控制第二個電機的方向,IOB9輸入的PWM控制第二個電機的速度。
LMD18200是美國國家半導體公司推出的專用于直流電動機驅動的H橋組件,同一芯片上集成有CMOS控制電路和DMOS功率器件。此種芯片瞬間驅動電流可達6A,正常工作電流可達3A,具有很強的驅動能力,無“shot-through”電流,而且此種芯片內部還具有過流保護的測量電路,只需要在LMD18200的8腳輸出端測出電壓和給定的電壓比較即可保護電路過流,從而實現(xiàn)電路的過流保護功能。由LMD18200組成的電機驅動電路如圖5所示。LMD18200的5腳為PWM 波輸入端,通過改變PWM的占空比就可調節(jié)電機的速度,改變3腳的高低電平即可控制電機的正反轉。此電路和以上幾種驅動電路比較具有明顯的優(yōu)點,驅動功率大,穩(wěn)定性好,實現(xiàn)方便,安全可靠。
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