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根据LF347构成的脉宽调制控制器

一、问题的提出脉宽调制控制技术在工业控制和家用电器电路中已得到广泛使用。特别是由于PMW技术的成熟,使DC/AC逆变成本大大降低,变频技术使控制交流电机转速变得简单易行。然而,在控制直流电机转速是否也

一、问题的提出

脉宽调制操控技能在工业操控家用电器电路中已得到广泛运用。特别是因为PMW技能的老练,使DC/AC逆变本钱大大下降,变频技能使操控沟通电机转速变得简单易行。但是,在操控直流电机转速是否也可用脉宽调制来操控?本钱能否下降?我用一块LF347(4运放)来构成一个脉宽调制操控器,完成直流电机转速的操控。作用杰出,本钱低价。

二、电路根本结构

电路由给定电压、三角波发生器、电压比较器、功率输出器等四部分组成。结构框图如图1-1所示,其间给定电压部分运用一个运放,三角波发生器运用两个运放,电压比较器运用一个运放。LF347集成电路结构如图1-2所示。

三、各部分电路剖析

1.给定电压部分

如图1-2所示,给定电压部分电路由R1、R P 1、R 2、I C B组成,调R P 1,可调A点电位(+4V~-4V),经R3接ICB同相输入端,它的反相输入端直接与输出端相连,是电压跟从器(电压扩大倍数约等于1),这个电压送入电压比较器ICC的同相输入端:

2.三角波发生器

如图1-3所示,三角波发生器电路由ICD和ICA两个运算扩大器组成。

ICD和稳压管VD1、VD2组成矩形波发生器,其输入端为电压比较器方式,当“+”端点位高于“-”端时,输出为正电源电压(约为12V);反之,当“+”端点位高于“-”端时,输出为正电源电压(约为-12V)。经R15由VD1、VD2稳压管(稳压值为5V)稳压,E点可得到矩形波(±5.7V),作为ICA的输入信号。

ICA和C1、RP2、R16组成积分电路,当ICD输出为正电压时,接入ICA反相输入端,输出是由高到低的积分波形,经R15、R13、R14、RP3分压,B点电位逐步下降,下降至低于零电位(“-”端接地)时,ICD输出翻转为负电压输出,ICA输出是由高到低的积分波形:

由此将矩形波变成三角波,F点是三角波。三角波送入电压比较器ICC的反相输入端。

因为积分常数为1/(RP+R16),电位器RP2可调理三角波的频率,RP2小频率高;电位器RP3可调理三角波的起伏。

3.电压比较器

运算扩大器%&&&&&%C没有反应元件,所以它的扩大倍数极高,输出电压在±10V左右跳变。

反相输入端送入三角波UF,这是交变电压,随时刻周期性改动。同相输入端送入直流电压UA,它不随时刻改动,可根据负载需求进行调理低压凹凸。

当UF>UA时,输出-10V;当UF

由此可见,当UA=0时,三角波UF在正半周时,输出-10V;三角波UF在负半周时,输出+10V,调准则为50%.UA越大,输出为+10V的时刻越长,调准则上升;UA越小,输出为+10V的时刻越短,调准则下降。因而调理给定电压UA的巨细,便是调理输出正脉冲宽度(调准则),就可以调理输出电压均匀值的巨细。如图1-4所示。

4.功率扩大器

VT1、VT2、VT3组成OCL功率扩大器。输出信号D点波形与输入信号C点波形共同,也是脉冲宽度可调的矩形波。

VT4是一个场效应功率管,这是电压操控元件。极G加上负电压时,ID=0,截止。UG大于截止电压时,ID随UG改动,UG增大,ID也增大。

UG便是OCL输出电压UD,是一个在±10V跳变的矩形脉冲,正脉冲时,VT4导通,负脉冲时,VT4截止,所以负载电流ID是正脉冲电流

调理给定电压UA,就可以改动UC、UD的正脉冲宽度,也就改动负载电流ID呈现的时刻,也就改动负载的均匀电流、均匀电压的巨细,以到达调理负载–电动机转速。

四、调试与定论

经过对电路的调试,三角波频率为1KHZ(调RP2)、幅值为±3V(调RP3)较为适宜,调理RP1,A点电位(+4V~-4V)改动,可使脉宽调准则到达0%~100%.自己将其安装在轿车上,作为空调风机的无极调速器操控运用,便利又适宜,但需添加一块LM7912作负电源。

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