工控机 控制 电机 直流电机驱动方案,除了正反转控制,还可以PWM调速【原创首发】

小编 2024-10-10 发现工业 23 0

直流电机驱动方案,除了正反转控制,还可以PWM调速【原创首发】

直流电机(马达)在电子产品中的应用是非常广泛的,特别打印机、电器、遥控玩具上。前进、后退、加速、减速都是常见的应用。

下面给大家分享几个直流电机驱动方案,请大家点赞、关注支持一下。

方案一:TI的DRV8871直流电机驱动方案

此方案特点有:

6.5V~45V宽工作电压内置H桥电机驱动器PWM控制按口集成过流、过热、欠压等保护

DRV8871的内部功能框图如下:

DRV8871的内部功能框图

DRV8871的简化电路原理图如下:

DRV8871简化电路原理图

设计要求:

ILIM接一个电阻做限流,阻值的大小可以按规格书的要求进行计算设计。如果接的电阻为32k,限流为2A。停转控制:IN1和IN2设为低电平。正转控制:IN1为高电平,IN2为低电平,要进行调速时,IN1就要输入PWM信号了,占空比越大,转速越高。反转控制:IN1为低电平,IN2为高电平,IN2就要输入PWM信号了,占空比越大,转速越高。刹车控制:IN1和IN2设为高电平。

PWM调速注意事项:

逻辑输入也可以使用PWM 控制来达到调速功能。当用PWM 波控制一个桥臂时,并且在驱动电流为关断时,由于电机的电感特性要求电流连续流通。这个电流叫做续流。为了操作这种电流,H 桥可以操作在两种不同的状态,快衰减或者慢衰减。在快衰减模式,H 桥是被禁止的,续流电流流经体二极管;在慢衰减模式,电机的下臂是短路的。PWM 控制用于快衰模式,PWM 信号控制一个xIN 管脚,而另一个管脚维持低电平;当运用于慢衰减,另一管脚维持高电平。

此方案是不是很简单呢?此方案适合比较高端的应用,如打印机,工业控制等

方案二: 台湾IC HT7K1201 驱动方案,成本更低

此方案特点如下:

内置1通道H桥驱动电路1.8V~6V驱动电压高达200kHz PWM 输入控制操过流保护,关机保护,输出短路保护6-pin SOT23-6小封装

典型应用电路如下:

典型应用电路

电机控制方法如下表:

电机控制方法

此方案成本更低,适合比较低端的应用,如遥控玩具。

方案三:分立元件搭建H桥驱动电路

下面是H桥驱动电路原理图

元件搭建H桥驱动电路原理图

正转控制:

PWM2设为低电平,H2设为高电平,H1设为低电平PWM1为控制转速控制信号,占空比越大,转速越高。

反转控制:

PWM1设为低电平,H1设为高电平,H2设为低电平PWM2为控制转速控制信号,占空比越大,转速越高。

停转:

PWM1,PWM2设为低电平,H1,H2设为高电平。

过流保护:

AN1接单片机的ADC输入,用于过流检测。

此方案比较灵活,可以根据应用的需求选用合适规格的三级管或者MOS管。

大家可以关注我的头条号@电子产品设计方案 ,我会定时分享经验和方案哦,谢谢大家的点赞和关注。

工控机控制工作原理全面解析

工控机在工业应用中是如何发出指令,让一整套工业设备高效流畅运行的呢?下面高能计算机就从5大方面来为大家解析工控机控制工作原理~

1. 数据采集与传感器接口

工控机的主要任务是从现场获取各种关键数据。这些数据通常由各类传感器(如温度、压力、湿度传感器等)收集而来,这些传感器通过标准接口(如模拟信号输入、数字信号输入等)与工控机连接。所以在数据采集中,数据的准确性和实时性对于工控机的整体性能至关重要,因为它们直接影响到后续的控制决策和操作流程。

2. 数据处理与控制算法

数据被传输到工控机内部,会经过一系列复杂的处理和分析。这些数据处理操作可以包括校正、采样率调整等,目的是确保输入数据的质量和可靠性。随后,工控机会应用预设的控制算法,进行逻辑运算和决策。这些算法不仅仅是简单的数学运算,可能涉及到复杂的逻辑判断、状态估计和预测模型。在此过程中,对于工控机内置芯片的运算性能以及内存配置相对较高。

3. 控制执行与输出信号

控制指令的生成是工控机的核心功能之一。基于前述的数据处理和控制算法,工控机将生成相应的输出信号,这些信号会被传送到各种执行设备上。例如,电机、阀门、传动装置等可以根据这些信号调整其操作状态,以确保工业生产过程中的参数达到预期值。

4. 人机界面与监控

现代工控机通常配备有直观友好的人机界面。这些界面可以是触摸屏、监视器或者专门的控制面板,使操作人员能够实时监控工艺参数的变化,并且能够通过界面对系统进行调整和优化。此外,工控机的界面也负责显示系统状态、警报信息以及日志记录,帮助运营人员及时做出对应的操作。

5. 通信与联网功能

工控机具备网络通信功能,可以与其他设备、云端进行数据交换和远程监控。使得工控系统能够实现远程控制、远程维护和实时数据分析,大大提升了工业生产的灵活性。

综上所述,工控机通过数据采集、处理、控制执行和通信联网等关键步骤,实现了对工业生产过程的智能化控制与高效监控,为提升生产效率、优化产品质量和降低生产成本提供了可靠的硬件支持。

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