隔离型电机驱动电路设计

三峡大学电气与新能源学院　卢　云

1.引言

电机驱动是智能车重要组成部分，直接决定智能车的加速性能。电机驱动电路的一个重要指标就是电机驱动提供的电压和电流范围。比赛所使用的380马达额定工作电流3.5A，瞬态电流能达到6～7A，这种极端的剧烈变化容易引起地线点位的浮动，电池输出电压不稳定。优秀的电机驱动电路同时需要考虑，功率驱动电路与控制电路的信号隔离，确保电机工作在极端条件下，控制电路的不受影响。

本文详细研究电机驱动的电路原理，设计了一种隔离驱动电路，该电路在智能车电机驱动电路中，使用效果证明了改电路能消除因电机扰动引起的电机复位现象。

2.电路原理图

电路由三部分构成，分别是IR2104构成的mosfet驱动电路、光耦TLP521-1组成的隔离电路、WRA0505SDC/DC隔离电源模块电路，隔离电源模块单独为数字电路供电。

图1　电机驱动电路原理图

2.1　全桥驱动电路设计

IR2104是半桥mosfet驱动芯片，芯片内部自带死区电路，如图1所示，二极管D1、C5分别是自举二极管和自举电容，二极管选用1N5819，电容1uF。电阻R3阻值为30K，电阻R5阻值为10K。

2.2　光耦隔离电路设计

光耦采用TLP520-1，电阻R9阻值为470Ω，R10阻值为10Ω，R11阻值为10K。

图2　光耦隔离电路原理图

3.总结

基于光耦隔离型的电机驱动电路具有很好的实用性，它既能为电机提供较大范围的电压和电流，具有很强的驱动能力和带负载能力，又能隔离功率信号与数字控制信号，使得单片机不受电机的干扰，保证了智能车能更加稳定运动。

[1]卓晴,黄开胜等.学做智能车[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.

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