在ROS学习平台中常常使用到的直流电机控制原理与驱动电路
来源:行星减速电机 发布时间:2024-01-26 16:03:53在使用ROS机器人构建地图的过程中,需要在房间内自主运行,采集地图信息。这样的一个过程中需要控制
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在使用ROS机器人构建地图的过程中,需要在房间内自主运行,采集地图信息。这样的一个过程中需要控制电机的正反转,电机的转速,以适应机器人直行,转弯等动作。
正反转控制原理有刷电机的正反转格外的简单,只需要交换电机供电线正负极,便能轻松实现电机正反转控制。在自动控制系统中,我们不可能手动去不停交换电机正负极供电顺序,需要用程序配合硬件电路去实现。
如下图所示,使用4个功率管(可以为MOS管或者IGBT)搭建成桥式电路,在桥臂中心引出两根导线,连接到电机的供电引脚上。
当使用单片机控制Q2,Q3导通,Q1,Q4截止时。电流经过过电源正极,经过Q3,电机线流到GND。假设这种状态时电机正转。
当使用单片机控制Q1,Q4导通,Q2,Q3截止时。电流经过过电源正极,经过Q1,电机线流到GND。假设这种状态时电机反转。
通过桥式电路的两种状态切换便可以轻轻松松实现电机正反转控制。对于有刷电机的正反转控制还能够正常的使用2个继电器简单实现,但是这样的形式不便于调速控制,这里就不介绍了。
从公式中能够准确的看出电机转速n和供电电压成正比。所以通过改变电机供电电压能够达到到调速的目的。
在电力电子中能够最终靠PWM波控制开关管导通与关闭来调制直流电压。并且调制电压满足关系Vout=D*Vin,式中D为PWM波的占空比,等于在一个PWM周期内高电平持续的时间与PWM周期的比值。
调速方法:在进行晶体管控制时,可以再一次进行选择不同的三种斩波方式HPWM-LON,HON-LPWM,PWM-ON-PWM。我通常使用的为HPWM-LON方式即上管PWM,下管导通。
H桥电路采用4颗大电流NMOS管,栅极100欧姆电阻起到抑制浪涌电流的作用,10K电阻组成栅源寄生电容泄放回路,栅极二极管提供一个低阻抗MOS管关断路径,加快MOS管关断。(电路中元件参数看结合实际PCB进行调整)
半桥驱动电路,当MOS管栅源电压高于阈值电压时MOS管开始导通,IRF3710的阈值电压为4V。但是只是使用4V电压进行驱动MOS管时,MOS管Rds比较大,MOS管不能流过过大电流,如下图所示:
从图中能够准确的看出,随着栅源电压的增大MOS管的通流能力也就随着增大。所以在驱动器设计过程中,我使用了12V电源作为MOS管的驱动,当MOS管导通时,MOS能够有很小的Rds,使MOS管有更大的通流能力。
电路中C7作为自举电容,当驱动H桥电路中的上桥臂时,由于上桥MOS管源级踩在较高的电压上(24V),所以MOS管G极电压应该比源极高12V时才能够导通(Vgs=36V),这里利用电容两端电压不能突变的特性,半桥驱动芯片内部电路将MOS管栅极抬升至36V,此时MOS栅源电压满足导通条件。由于自举电容C7要一直地间隔进行充电,也就导致了此种电路PWM占空比不能够达到100%,在编程时需要非常注意。
光偶隔离电路,使用光耦器件将驱动器与主控进行电气隔离,防止电机驱动器对主控制器的干扰。关键字:引用地址:在ROS学习平台中常常使用到的直流电机控制原理与驱动电路
发光二极管(Light Emitting Diode,led)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光,随着LED的应用越来越广,对于其驱动电路要求也慢慢变得高。现在大多数场合需要采用恒流输出的开关电源,对于全彩LED灯而言,采用传统的RGB分别驱动在面对既要调色温又要调节亮度时候会有明显的缺陷,基于这点,通过改良HSI模型,设计了这款适合与全彩LED的驱动电路。传统的RGB模型需要R,G,B分别调节,而HSI模型主要将亮度和色度分开,通过H,S,I三个参数分别调节,H(色度),S(饱和度),I(亮度)。HIS模型下的驱动电路通过单片机控制总线驱动电流来限定I参数(亮度),通过R,G,B三端反馈调节
的设计方案 /
近年来,高亮度LED应用发展神速,特别是在指示牌、交通信号灯方面。而对汽车应用来说,LED亦有极大的吸引力,长寿命、抗震、高效、对光源良好的控制能力,都是它的优势。当然,相对于白炽灯,LED需要驱动电路,还有汽车电气是靠酸铅蓄电池供电的,是机械驱动的交流发电机充电,这类电池适合白炽灯,不适用LED,因此,设计一种稳压性能良好而又低噪声的驱动电路是十分必要的。理论上,LED光输出与驱动电流有关,而与电源电压无关。最对低要求应用,如果电源电压稳定的话,一个电阻就可限制电流。值得注意的是,对这种最简单的应用电路,LED在一定程度上显示出自稳定特性。亦即,若温度升高的话,LED的光输出减少,但同时其正向压降亦降低,使驱动电流增加,从
引言 传统的紫外光谱检测系统采用单通道光电倍增管作为光电接收器件,由波长扫描机构实现波长扫描,完成整个波长范围内的光电检测。这种光电检测系统,体积庞大、测量速度慢,只能做单波长检测。光电二极管阵列属于多通道检测器件,因其具有体积小、单片集成信号读出电路、光谱响应宽等特点,可广泛应用于各类多通道光谱检测系统,目前大多数光电二极管阵列多采用现场可编程逻辑器件控制光电二极管时序电路的产生,会造成资源上的浪费。本文采用一片单片机80C52就能够完成包括光电二极管时序的产生、ADC采样及数据传输处理整个过程,解决了采用现场可编程器件资源浪费的问题,节省了成本。 本文所采用的光电二极管阵列是日本滨松公司生产的S3923-256Q,S3923
设计 /
1.本设计采用STC89C51/52(与AT89S51/52、AT89C51/52通用,可任选)单片机作为主控制器 · 2.采用霍尔传感器非接触式测电机转速 · 3.LCD1602液晶显示当前的转速,转速单位为转/分(RPM)。和显示当前的pwm占空比0~100%。 · 4.电机的速度可以通过按键调整,也可以开始暂停,正转和反转。 注意:磁铁和霍尔元件最近距离在2mm左右,太近可能会在电机转动时碰到霍尔元件,太远霍尔元件可能会检测不到磁铁。 使用说明: 液晶屏第一行显示电机转速,第二行显示占空比,占空比数值越大,电机转速越快。 系统一共有6个按键,单片机附近的独立按键是系统的复位按键,按下单片机会复位。 下面一排是
转速快慢 /
每年市场上都要新增几百款手机,这些手机的基本功能都一样,那就是通信。手机的周边设计是增加手机附加功能、增加手机卖点以及新利润点的主要途径。不同手机的区别主要住于外围功能,譬如外观、屏幕颜色亮度、多媒体功能、蓝牙、照相机功能等。手机集成照相机功能是现在手机设计的必然趋势,手机相机的像素也慢慢的升高。为获得更好的图像效果,手机相机的闪光灯功能也变得越来越重要。 目前的手机相机主要采用 LED闪光灯。闪灯用的LED只需要3.5~4.5V直流电压、120~250mA电流就可以发出2000~7500mcd的高亮度光。LED低压闪光灯电路简单、高效、省电,而且成本低、PCB面积小,特别适用于手机、数码相机和手持设备,很受手持影像产品市
随着城市建设步伐的加快,休闲广场和绿地公园作为城市的亮点,代表着都市人渴望回归大自然的心情。水代表了灵性,水景和喷泉是休闲广场和绿地公园不可或缺的一部分,因而对水下灯的需求量相当可观。目前,彩色水下灯一般都是传统PAR灯,产生各种颜色需要外加过滤光片,大大降低了发光效率。通过对比可以看出,红,绿,蓝水下灯中,传统灯具总光通量是 LED 水下灯的1~2倍,LED的封装技术决定了其光源发光的方向性非常强,加之LED体积非常小,能够配合各种角度的光学透镜,这些特性决定了传统水下灯消耗功率是LED水下灯的13倍以上。由此可见,LED水下灯的节能效果是相当显着的。另外,LED光谱分布情况决定了其光色纯度和饱和度是传统PAR灯无法比拟的,
的背光和照明应用 /
1、单个led的流明效率与用LED作光源构成的灯具的流明效率异同 针对某一个特定的LED,加上规定的正向偏置,例如加上IF=20mA正向电流后(对应的VF≈3.4V),测得的辐射光通量Φ=1.2lm,则这个LED的流明效率为: η=1.2lm×1000/3.4V×20mA=1200/68≈17.6lm/W 显然,对于单个LED,如施加的电功率Pe=VF×IF,那么在这个功率下测得的辐射光通量折算为每瓦的流明值即为单个LED的流明效率。 但是,作为一个灯具,不论LED PN结上实际加上的功率VF×IF是多少,灯具的电功率总是灯具输入端口送入的电功率,它包括了电源部分(如稳压器、稳流源、交流整流成直流电源部
引言 当前小型要求不太高的调速装置,如晒图机,用可控硅相位控制,供给直流电机。还使用双基极管,以产生脉冲。用一片单片机取代上述控制现在成为可能。生产中不用调试,增加许多功能,如零位起动(去掉了外部硬件连锁)、可选速度上升时间等功能。使系统操作维修方便,运行可靠。 直接电机控制电路示于图1。PIC12F675有6个I/O,现用4个。设定GP1为A/D输入,作为速度给定口,现用电位器0—5V输入。设零中断输入口,接到产生过零脉冲A定GP2为电压过处。设定GP3和GP5为一般I/O,GP3为开停机输入口,接到开关上。GP5为脉冲输出口,经电阻接到触发三极管基极上。 触发的控制方法: 在全波整流器输出端,电容滤波前,用三极管取出过零
技术 第2版 谭建成编著
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针对车载充电系统,首先指出DC-DC变换器设计要求,并分析传统原边移相控制全桥DC-DC变换器固有的不足,再从主电路拓扑、驱动方式和控制策略 ...
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