本文深入探讨了以TL494为核心,融合PWM技术的直流电机控制系统的构建。文章首先介绍了直流电机PWM调速的机理,随后详细解析了接口电路的设计、H桥功率驱动原理及其电路设计。实验验证了基于TL494的H桥直流电机控制系统在简化电路结构、提升驱动能力、降低功耗以及便利控制方面的优势,确保了系统的稳定性能。
关键词:TL494;PWM;H桥;直流电机
在工业、航天等多个领域,凭借优异的启动、制动和调速特性,直流电机得到了广泛应用。随着电力电子技术的不断发展,PWM调速技术已成为直流电机调速的主流,以其高精度、快速响应、宽调速范围和低功耗等特性受到青睐。H桥电路作为功率驱动器,能够实现直流电机的四象限运行,包括正转、正转制动、反转、反转制动,已在现代直流电机伺服系统中得到广泛应用。
1. 直流电机PWM调速控制原理
众所周知,直流电动机的转速公式为:n=(U-IR)/Kφ,其中U为电枢端电压,I为电枢电流,R为电枢电路总电阻,φ为每极磁通量,K为电动机结构参数。直流电机转速控制主要分为励磁控制法和电枢电压控制法。励磁控制法应用较少,而电枢电压控制法在大多数应用场合中占据主导地位。随着电力电子技术的进步,PWM技术成为改变电枢电压的常用调速方法,通过调整电机电枢电压的接通时间与通电周期的比值(占空比)来控制电机速度。
2. 直流电机驱动控制总流程图
直流电机驱动控制电路包括控制信号电路、脉宽调制电路、驱动信号放大电路、H桥功率驱动电路等部分,控制总流程如图3所示。由图3可知,单片机发出电机逻辑控制信号,包括电机运转方向信号Dir、电机调速信号PWM及电机制动信号Brake,然后由TL494进行脉宽调制,驱动H桥功率电路来驱动直流电机。H桥电路由4个大功率增强型场效应管构成,用于改变电机转向和放大驱动信号。
3. 皖南电机价格表
在构建直流电机控制系统的过程中,合理选择电机是关键。皖南电机作为国内知名品牌,其产品线丰富,价格合理。在选购电机时,可根据实际需求查阅皖南电机价格表 ,以便在预算范围内选择合适的电机产品。
4. TL494脉冲宽度调制电路
TL494芯片内部电路包括基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、两个误差放大器、脉宽调制比较器以及输出电路等,共16个管脚。其广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源,具有集成脉宽调制电路、内置线性锯齿波振荡器、内置误差放大器、内置5V参考基准电压源、可调整死区时间、内置功率晶体管等特性。
5. H桥功率驱动原理与电路设计
驱动信号经TL494脉宽调制后,在直流电机控制中常用H桥电路作为驱动器的功率驱动电路。这种驱动电路可方便地实现直流电机的四象限运行,包括正转、正转制动、反转、反转制动。功率MOSFET作为压控元件,具有输入阻抗大、开关速度快、无二次击穿现象等特点,满足高速开关动作需求,因此常用功率MOSFET构成H桥电路的桥臂。
6. 安徽皖南电机
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7. 皖南电机
作为国内知名品牌,皖南电机在直流电机领域具有较高的知名度。其产品线丰富,质量可靠,价格合理。在选购直流电机时,皖南电机是一个值得考虑的品牌。
8. 结束语
本文所述的直流电机调速系统以TL494为核心,构成H桥双极式PWM直流电机调速系统,实现了对直流电机的速度控制,并具有精度高、响应速度快、稳定性好等优点。从实际应用来看,TL494用于直流电机的PWM调速,不仅具有良好的性能,而且经济可靠,具有很大的实用价值。