[实用新型]一种基于PWM波控制的直流电机调速器

说明书

技术领域

本实用新型涉及直流电机控制方面的调速设备，特别涉及一种基于PWM波控制的，具有能耗制动的大功率直流电机调速器。 

背景技术

很多直流电机调速器时常采用2片或多片33886并联来增加驱动能力，也有一些方案使用H桥驱动电路。然而，H桥电路对于不需要反转的直流电机来说，往往浪费了很多资源，并且这种H桥驱动电路只用作初级调速，而和真正竞赛级调速器的性能则不是一个级别。同时，现有的一些调速器往往在竞赛级赛车上不能提供模块化设计，需要使用者另外设计连接器件，如光耦和放大器，有使用不便的缺点。多个MOSFET并联组成的大功率直流电机调速器往往用在竞赛级赛车或其他一些场合，它有驱动功率大，控制方便，实现模块化设计的优点。 

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了一种多个MOSFET并联组成的大功率直流电机调速器，采用6个N沟道MOSFET并联和3个P沟道MOSFET并联，构成半桥电机驱动电路，实现大功率加速和能耗制动。其优势是可以降低驱动电压的大小，从而避避免了设计稳压模块提供较高电压，同时实现了能耗制动和模块化设计，安装简便，该调速器适用于提供PWM波信号的控制器。 

为了实现上述目的，本实用新型的原理如下： 

如图1所示，下边的MOSFET控制加速，上边的MOSFET控制刹车。当处于加速状态时，上边的MOSFET关断，用PWM信号控制下边的MOSFET来控制加速；当处于刹车状态时，为能耗制动设置了1k的电 阻，PWM1信号控制上边的MOSFET，使电机和MOSFET串联，电机能量大部分消耗在MOSFET和1k的电阻上，最终实现能耗制动。整个调速器的供电都采用一个电源，电源电压7.2V就是一个合适的工作电压，放大器、光耦、MOSFET都在该电源下工作。 

直流电机调速器时常采用2片或多片33886并联来增加驱动能力，也有一些方案使用了自制的H桥驱动电路。然而，H桥电路对于普通车模来说，只用作初级的调速器，而和真正竞赛级调速器的性能则不是一个级别。表1是4种调速设备参数表。 

表1：4种调速设备参数表 

  型号   内阻   承载电流   MC33886   120mΩ   5A   IRF540   77mΩ   23A   GTX   0.35mΩ   700A   本实用新型   0.67mΩ   200A

由表1可以看出，本文所涉及的使用新型，其驱动电流可以达到200A，虽然比常用的GTX驱动电流小，但是对于竞赛级调速器和一般直流电机调速足够了。 

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下： 

一种基于PWM波控制的直流电机调速器，设计了6片MOSFET做驱动，3片MOSFET做刹车的调速设备，设置了1K的电阻作为能耗制动的电阻。 

采用IR4427或者MAX4427作为放大器，用来有效放大PWM波，放大后的PWM波直接控制调速器，达到驱动电机的目的。