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| 电机驱动芯片LMD18200原理及应用 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
作者:佚名 文章来源:转载 点击数: 更新时间:2006-11-29 ![]() |
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1、 主要性能
峰值输出电流高达6A,连续输出电流达3A;
工作电压高达55V; Low RDS(ON) typically 0.3W per switch; TTL/CMOS兼容电平的输入; 无 “shoot-through” 电流; 具有温度报警和过热与短路保护功能; 芯片结温达145℃,结温达170℃时,芯片关断; 具有良好的抗干扰性。 2、 典型应用
l 驱动直流电机、步机电机
l 伺服机构系统位置与转速 l 应用于机器人控制系统 l 应用于数字控制系统 l 应用于电脑打印机与绘图仪 3、 内部结构和引脚说明
LMD18200外形结构如图1所示,内部电路框图2如图所示。它有11个引脚,采用TO-220和双列直插式封装。
各引脚的功能如下:
表1 LMD18200逻辑真值表
LMD18200工作原理:
内部集成了四个DMOS管,组成一个标准的H型驱动桥。通过充电泵电路为上桥臂的2个开关管提供栅极控制电压,充电泵电路由一个300kHz左右的工作频率。可在引脚1、11外接电容形成第二个充电泵电路,外接电容越大,向开关管栅极输入的电容充电速度越快,电压上升的时间越短,工作频率可以更高。引脚 2、10接直流电机电枢,正转时电流的方向应该从引脚步到引脚10;反转时电流的方向应该从引脚10到引脚2。电流检测输出引脚8可以接一个对地电阻,通过电阻来输出过流情况。内部保护电路设置的过电流阈值为10A,当超过该值时会自动封锁输出,并周期性的自动恢复输出。如果过电流持续时间较长,过热保护将关闭整个输出。过热信号还可通过引脚9输出,当结温达到145度时引脚9有输出信号。
4、 典型应用
LMD18200典型应用电路如图3所示。
LMD18200提供双极性驱动方式和单极性驱动方式。双极性驱动是指在一个PWM周期里,电动机电枢的电压极性呈正负变化。双极性可逆系统虽然有低速运行平稳性的优点,但也存在着电流波动大,功率损耗较大的缺点,尤其是必须增加死区来避免开关管直通的危险,限制了开关频率的提高,因此只用于中小功率直流电动机的控制。本文中将介绍单极性可逆驱动方式。单极性驱动方式是指在一个PWM周期内,电动机电枢只承受单极性的电压。
该应用电路是Motorola 68332CPU与LMD18200接口例子,它们组成了一个单极性驱动直流电机的闭环控制电路。在这个电路中,PWM控制信号是通过引脚5输入的,而转向信号则通过引脚3输入。根据PWM控制信号的占空比来决定直流电机的转速和转向。采用一个增量型光电编码器来反馈电动机的实际位置,输出AB两相,检测电机转速和位置,形成闭环位置反馈,从而达到精确控制电机。
5、 结束语
电动机的数字控制是电动机控制的发展趋势,用单片机对电动机进行控制是实现电动机数字控制的最常用的手段。使用专门的电机控制芯片LMD18200可以减轻单片机负担,工作更可靠。
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