1、 测控系统课程设计测控系统课程设计 课题： 直流马达控制电路的设计 班级班级 学号学号 姓名姓名 专业专业 测控技术与仪器测控技术与仪器 学院学院 电子与电气工程学院电子与电气工程学院 指导教师指导教师 测控技术与仪器教研室测控技术与仪器教研室 2011 年年 12 月月 一、绪论一、绪论 长期以来，直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大 多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。 特别随着计算机在控制 领域，高开关频率、全控型第二代电力半导体器件(GTR、GTO、MOSFET、IGBT 等) 的发展，以及脉宽调制(PWM)直流调速技术的应用，直流电机得到广泛应用。为
2、适应小型直流电机的使用需求，各半导体厂商推出了直流电机控制专用集成电 路，构成基于微处理器控制的直流电机伺服系统。但是，专用集成电路构成的直 流电机驱动器的输出功率有限，不适合大功率直流电机驱动需求。因此采用 N 沟道增强型场效应管构建 H 桥，实现大功率直流电机驱动控制。该驱动电路能够 满足各种类型直流电机需求，并具有快速、精确、高效、低功耗等特点，可直接 与微处理器接口，可应用 PWM 技术实现直流电机调速控制。 二、总体方案设计 2.12.1 方案介绍方案介绍 直流电动机脉宽调制(PWM)控制器 UC3637 用于控制开环或闭环直 流电动机速度或位置，其内部产生 1 路模拟误差电压信号，
3、并输出 2 路 PWM 脉冲信号，这 2 路 PWM 脉冲信号与误差电压信号的幅值成 正比， 并与其极性相关，因此构成双向调速系统，实现 PWM 双输出， 驱动电流能力为 100 mA，该器件还具有限流保护、欠电压封锁及温 度补偿等特点。 而驱动集成电路 IR2110 对 PWM 信号具有自举功能。 有 2 路完全独立的高保真输入输出通道，且这 2 路通道具有开通慢、 关断快的防桥臂直通的互锁功能，可使电路可靠工作。这里采用 UC3637 和 IR2110 设计一种直流电动机 PWM 开环控制电路， 并与计 算机控制系统相结合， 实现对某种舵系统直流电动机的控制，进而验 证该电路的正确性。 2
4、.22.2 总体框图总体框图 2.3 2.3 各功能模块介绍各功能模块介绍 该电路设计控制系统的目标是在计算机不同的给定信号下， 电动机可 快速达到指定位置， 以满足系统性能要求。 控制原理框图如图 1 所示。 被控直流电动机 M 的转速由测速发电机 G 测得，测速发电机所测得 的转速信号经 AD 转换后的数字信号在计算机中与给定信号相比 较，再经计算后输出数字控制信号，经 DA 转换变为模拟信号送至 UC3637 的脉宽信号产生电路，从而实现对直流电动机的速度控制。 图 2 为基于 UC3637 的直流电动机 PWM 控制电路，该电路分为 4 部 分：脉宽信号产生电路、自举驱动电路、主电路、保护电路。该电路 产生 510 V的阈值电压，分别将 U2=10 V 接引脚 1，U1=5 V接引 脚 3，这样三角波就在 510 V 内变化，即电容 CT 连接的引脚 2 电 压在 510 V 内变化。UK 是从计算机输出经数模转换得到的电压， 其范围为-10
