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今日超声波电动机驱动电路系统硬件设计

发布时间:2021-07-19 13:11:18 阅读: 来源:除尘滤筒厂家
今日超声波电动机驱动电路系统硬件设计

超声波电动机驱动电路系统硬件设计

1总体结构

本文研制的超声波电动机驱动电路结构如图1所示,系统由M05 1 6接收PC串口发送的检定结果要明确给出符合性判断频率、相位差、占空比等控制信号,产生四路互差90。的同频方波信号,经光

耦隔离电路、开关管驱动电路、推挽逆变电路,得到两路相差90。的高压功率方波信号。波信号含有丰富的谐波成分,需通过匹配电感去高次谐波,得到驱动超声波电

动机所需的两路相差90。的高频高压正弦信号。下面分别介绍各部分电路的构成及功能。

2微控制器

控制部分足整个驱动电路的核心。微控1、济南试金取样方法制器采用了NuMicro M0516,不及时更换会影响测试的结果它足一款NUTOVON新推出的基于ARMCortex—M0核的32位单片机,其内核可运行至50 MHz围绕现代塑料加工行业,执行速度快、存储量大、功能强大且价格很低廉。

M0516利用其内部集成的PWM发生器产生四路互差90。的同频方波信号。每个我们在自己的实验生产线和客户工厂中进行许多实验PWM发生器包括两个16位计数器、两个16位比较器及一个可编程的死区发生器,可产生两路带死区的方波信号。其中计数器用于控制方波信号的频率,比较器用于控制方波信号的占空比。此外该计数器和比较器都具有缓存功能,即在当前周期的任意处改变计数器或比较器的初始值,该值在下一周期开始时才被更文正是利用该缓存功能实现方波信号的相位差控制与调节。

3功率放大电路

为防止功率放大电路对控制部分的十扰,需在功率放大前进行光耦隔离。功率放大电路可用推挽逆变、半桥逆变或全桥逆变实现。与半桥逆变、全桥逆变相比,推挽逆变电路具有结构简单、所用器件少、通态损耗低的优点,特别适用于电源电压较低的场合。

如图2所示,推挽逆变电路由两个开关管和变压器组成,两个开关管在互补方波信号的控制下周期性交替导通,在变压器原边产生相反的电流,在副边感应出交变的电压信号。根据超声波电动机的功率和工作频率上下限自由设定(对应声光提示)存储值、保持值、自动峰值存储时间、无操作自动关机时间等,开关管选用MOS管IRF530。在图2中,Yl、Y2为开关管驱动电路输出的两路互补方波信号;电阻R,和电容C,构成吸收电路,用于防止变压器漏感产生的尖峰电压对开关管产生过压冲击。

4开关管驱动电路

为保证开关管的快速导通,驱动电路应能提供足够大的充电电流,使栅源间电压迅速上升到所需值且不产生震荡。在导通期间,驱动电路应能保证栅源间电压保持稳定,使开关管可靠导通。

5匹配电路

推挽逆变电路产生的两路相差90。的功率方波信号,需经过匹配电路,滤掉谐波成分,并减少无功耗,才能较好地驱动超声波电动机。由于超声波电动机在谐振频率附近T作时呈容性,一般采用串联电感进行匹配。

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