【正文】 器件為N溝道型MOSFET。六個(gè)IRF3205通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路給予的驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制其導(dǎo)通與關(guān)斷，在驅(qū)動(dòng)過(guò)程為了避免上下管直通導(dǎo)致短路，驅(qū)動(dòng)信號(hào)間設(shè)置有一定的死區(qū)時(shí)間，另外，為了減小IRF3205管發(fā)熱，提高整體效率，必須為IRF3205管提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力，另外，每個(gè)IRF3205上接有兩個(gè)電阻，比如QB1上，RB1是驅(qū)動(dòng)電阻，RB2為給功率開(kāi)關(guān)管IRF3205結(jié)電容提供放電回路的放電電阻。采用自舉驅(qū)動(dòng)方法可降低生產(chǎn)成本，提高電路可靠性。自舉電路的工作過(guò)程[2]為：與橋臂上功率開(kāi)關(guān)管Q1的源極和下功率開(kāi)關(guān)管Q2的漏極與自舉電容C的負(fù)極連接，當(dāng)橋臂下功率開(kāi)關(guān)管Q2驅(qū)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通時(shí)，由于IR2103管的內(nèi)阻很小，其壓降小，可忽略不計(jì)，此時(shí)VS點(diǎn)電壓可近視為零；這個(gè)時(shí)間段，供電電源VCC可通過(guò)自舉二極管VD向自舉電容C充電。功率MOSFET管驅(qū)動(dòng)電路圖如圖38所示。采用電阻取樣價(jià)格非常便宜,信號(hào)還原性好,但是控制電路和主功率電路不隔離,功耗比較大。ACS712型號(hào)工作電壓為12，輸出電流為5A~+5A，最大誤差177。其電路圖如圖39所示。實(shí)際系統(tǒng)中，變壓器采用副邊12V雙端輸出的變壓器，整流電路采用4個(gè)IN4001整流二極管進(jìn)行橋式不可控制整流后，進(jìn)過(guò)35V，1000uF大電容進(jìn)行濾波，然后分別進(jìn)過(guò)LM781LM7912和LM7805產(chǎn)生三種直流電給系統(tǒng)供電，詳細(xì)電路如圖312a)、312b)所示，其中圖312b)為單片機(jī)AT89C51的供電電源， V給AT89C51供電。圖313直流無(wú)刷電機(jī)主程序 ADC中斷流程圖設(shè)計(jì)ADC中斷子程序的框圖和換相子程序流程圖，如圖314所示。MATLAB主要包括仿真和鏈接兩大部分；MATLAB最主要的特點(diǎn)可以概況如下：(1)具有優(yōu)秀的友好的工作運(yùn)行平臺(tái)與程序編寫(xiě)的環(huán)境；(2)具有簡(jiǎn)單易懂且易用的，符合人們思維的程序語(yǔ)言；(3)具有強(qiáng)大的矩陣科學(xué)計(jì)算功能和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力；(4)具有優(yōu)秀的圖形顯示和處理功能；(5)具有應(yīng)用廣泛的，各個(gè)專(zhuān)業(yè)模塊集合的工具箱simulink；(6)具有與其它程序接口的能力和處理發(fā)布平臺(tái)的能力；(7)具有應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)能力，與C語(yǔ)言兼容的能力。 直流無(wú)刷電機(jī)仿真在MATLAB中搭建直流無(wú)刷電機(jī)的仿真模型，圖41為電子電壓和電流的波形。同時(shí)，該模型提供的各仿真模塊具有通用性。而且個(gè)人能力有限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏，在工作中也在所難免存在很多不足之處。感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，這些老師知識(shí)淵博，閱歷豐富，講課獨(dú)具風(fēng)格，為我們打下專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)。*************************************************************************includereg51.=1。unint ys=0。delays()。 P2=0。 TMOD=0X15。 TH0=0。 允許定時(shí)器0中斷 ET1=1。 調(diào)用按鍵掃描程序 control()。 停止定時(shí) zc++。 TH1=0Xfa。 } if(zc==15) { zc=0。 求速度個(gè)位值送各位顯示緩沖 sw=(speedbuf10)%10。i4。 } else if(i==1) 顯示十位 { P0=zm[sw]。 } else if(i==3) 顯示千位 { P0=zm[qw]。 停止計(jì)數(shù) speedbuf=((TH0*256+TL0)*8)3。 TR0=1。i)。 讀P1口 if(i==0xfe) 第一個(gè)鍵按下 { delays()。 延時(shí)去抖動(dòng) if(i==0xfd) 再判斷按鍵是否按下 { in1=1。 速度加((慢速) if(a=15) a=15。 } } if(i==0xef) { delays()。 if(i==0xdf) if(a3) 速度減,(快速) a=am。 停止轉(zhuǎn)動(dòng) in2=0。 等待按鍵放下}37。 if(i==0x7f) a=5。 } if(i==0xbf) { delays()。 速度加,(快速) if(a=15) a=15。 if(i==0xf7) { if(a3) 速度減(慢速) a=an。 } } if(i==0xfb) 第三個(gè)鍵是否按下 { delays()。 電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) in2=1。 P1=0xff。 for(i=80。 TH0=0。 } i++。 } else if(i==2) 顯示百位 { P0=zm[bw]。 if(i==0) 顯示個(gè)位 { P0=zm[gw]。 求速度百位值送百位顯示緩沖 qw=speedbuf1000。 }}*************************************************************************顯示子函數(shù),顯示當(dāng)前電機(jī)的速度*************************************************************************display(){ uchar i。 TR1=1。 control()。 調(diào)用顯示程序 speedcan()。 開(kāi)計(jì)數(shù)器 TR1=1。 EA=1。定時(shí)器0為計(jì)數(shù)模式,使用方式2 TH1=0Xfa。 電機(jī)控制的初始化 in2=0。*************************************************************************************************************主函數(shù)*************************************************************************************************************main() { gw=sw=bw=qw=0。 子函數(shù)聲明display()。 速度增減量二unint speedbuf=0。感謝我的爸爸媽媽?zhuān)B(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。致 謝經(jīng)過(guò)半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 展望本文雖然完成了初步的工作，但是在很多方面尚未深入探索，很多問(wèn)題尚未解決。圖41 直流無(wú)刷電機(jī)定子電壓電流波形圖42 直流無(wú)刷電機(jī)仿真波形 直流無(wú)刷電機(jī)仿真圖圖4圖44和圖45給出了直流無(wú)刷電機(jī)在MATLAB中的仿真圖。同時(shí)，Simulink是MATLAB中的一種基于視覺(jué)化的仿真工具箱，里面包含了很多行業(yè)可以用到的模塊，同時(shí)也為用戶(hù)提供了相應(yīng)的S函數(shù)模塊，給用戶(hù)自定義相應(yīng)功能帶來(lái)了很大的好處，不僅可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模塊的建立、仿真計(jì)算和分析處理等，也可以實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性系統(tǒng)控制與分析、非線(xiàn)性系統(tǒng)控制與分析、數(shù)字系統(tǒng)控制與分析及數(shù)字信號(hào)處理與分析中，具有強(qiáng)大的功能。換相子程序則檢測(cè)直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，當(dāng)經(jīng)過(guò)扇區(qū)的分界線(xiàn)時(shí)，產(chǎn)生中斷，告知主程序即將換相，為產(chǎn)生正確的PWM做好準(zhǔn)備。 圖311 直流穩(wěn)壓框圖a) b) 圖312 電源電路圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖設(shè)計(jì)主程序是一個(gè)循環(huán)程序，其主要思路是，先設(shè)定好速度初始值，這個(gè)初始值與測(cè)速電路送來(lái)的值相比較得到一個(gè)誤差值，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)器之后產(chǎn)生PWM脈沖進(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)有三路霍爾信號(hào)，將其分別送到AT89C51的3個(gè)IO 口 PCO、PCPC2中，AT89C51芯片會(huì)根據(jù)輸入3路的霍爾信號(hào)，進(jìn)行軟件編程設(shè)置對(duì)應(yīng)的PWM波時(shí)序。因此完全符合我們的設(shè)計(jì)要求。該器件封裝便于客戶(hù)輕松實(shí)施。電流采樣的方法有電流互感器、霍爾元件和直接電阻采樣。當(dāng)上橋臂管驅(qū)動(dòng)截止時(shí)，電容C通過(guò)驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)MOSFET管QV2放電，Q1截止。圖36 IR2103引腳及其輸入輸出狀態(tài)圖圖37 IR2103原理圖IR2103采用自帶的自舉電路，其工作原理圖如圖37所示。如果輸入電源反接，QI管則關(guān)斷，系