【正文】 轉(zhuǎn)信號產(chǎn)生有效的六狀態(tài)編碼信號： 10 100、 1 0 01 001，通過邏輯 組件處理產(chǎn)生 T1T4 導(dǎo)通、 T1T6導(dǎo)通、 T3T6導(dǎo)通、 T3T2 導(dǎo)通、 T5T2 導(dǎo)通、T5T4 導(dǎo)通，也就是說將直流母線電壓依次加在 A+B、 A+C、 B+C、 B+A、 C+A、C+B上，這樣轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一對 NS極， T1T6功率管即按固定組合成六種狀態(tài)的依次導(dǎo)通。電角度，轉(zhuǎn)子跟隨定子磁場轉(zhuǎn)動相當(dāng)于 60176。電角度，如此循環(huán)，無刷直流電動機(jī)將產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩，拖動負(fù)載作連續(xù)旋轉(zhuǎn)。 無刷直流電動機(jī)的位置傳感器編碼使通電的兩相繞組合成磁場軸線位置超前轉(zhuǎn)子磁場軸線位置，所以不論轉(zhuǎn)子的起始位置處在何處，電動機(jī)在啟動瞬間就會產(chǎn)生足夠大的啟動轉(zhuǎn)矩，因此轉(zhuǎn)子上不需另設(shè)啟動繞組。 5． 4 三端式穩(wěn)壓器 78L05 三端式穩(wěn)壓器 78L05 的工作原理 電路如圖 541 所示，三端式穩(wěn)壓器由啟動電路、基準(zhǔn)電壓電路、取樣比較放大 電路、調(diào)整電路和保護(hù)電路等部分組成。因此，必須用啟動電路給恒流源的 BJT T T5提供基極電流。當(dāng)輸入電壓V1高于穩(wěn)壓管 DZ1的穩(wěn)定電壓時，有電流通過 T T2，使 T3基極電位上升而導(dǎo)通，同時恒流源 T T5也工作。與此同時， T2因發(fā)射結(jié)電壓為零而截止，切斷了啟動電路與放大電路的聯(lián)系，從而保證 T2左邊出現(xiàn)的紋波與噪聲不致影響基準(zhǔn)電 壓源。在電路設(shè)計(jì)和工藝上使具有正溫度系數(shù)的 RR DZ2與具有負(fù) 溫度系數(shù)的 T D D2發(fā)射結(jié)互相補(bǔ)償，可使基準(zhǔn)電壓 VREF基本上不隨溫度變化。 取樣比較放大電路和調(diào)整電路。 T R9的作用說明如下：如果沒有 T R9，恒流源管 T5的電流 IC5=IC8+IB10，當(dāng)調(diào)整管滿載時 IB10最大，而 IC8最?。欢?當(dāng)負(fù)載開路時 IO=0， IB10也趨于零，這時 IC5幾乎全部流入 T8，使得 IC8的變化范圍大，這對比較放大電路來說是不允許的，為此接入由 T R9級成的緩沖電路。這樣就減輕了 T8的過多負(fù)擔(dān)使 IC8的變化 范圍縮小。保護(hù)的目的主要是使調(diào)整管（主要是 T11）能在安全區(qū)以內(nèi)工作，特別要注意使它的功耗不超過額定值 PCM。假設(shè)圖 1中的 DZ DZ4和 R14不存在， R15兩端短路。當(dāng)輸出電流急劇增加，例如輸出端短路時，輸出電流超過極限值（ IO(CL)=PCM/VI=）時，即當(dāng) ，使 T12管導(dǎo)通。這種簡單限流保護(hù)電路的不足之處是只能將輸出電流限制在額定值以內(nèi)。圖 1 中 DZ DZ4和 R1 R15所構(gòu)成的支路就是為實(shí)現(xiàn)上述保護(hù)目的而設(shè)置的。 VBE12的值為 江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 經(jīng)整理后得 顯然，（ VI – VO）越大，即調(diào)整管的 VCE值越大，則 IO越小，從而使調(diào)整管的功耗限制在允許范圍內(nèi)。 過熱保護(hù)電路 過熱保護(hù)電路電路由 DZ T T14和 T13組成。當(dāng)某種原因（過載或環(huán)境溫升）使芯片溫度上升到某一極限值時， R3上的壓降隨 DZ2的工作電壓升高而升高，而 T14的發(fā)射結(jié)電壓 VBE14下降，導(dǎo)致 T14導(dǎo)通， T13也隨之導(dǎo)通。 電路中 R10的作用是給 T10管的 ICEO10和 T11管的 ICBO11一條分流通路，以改善溫度穩(wěn)定性。 圖 542 三端穩(wěn)壓器的典型接法 圖 542 是應(yīng)用 78L05 輸出固定電壓 VO的典型電路圖。電路中接入電容 C C2是用來實(shí)現(xiàn) 頻率補(bǔ)償?shù)模煞乐狗€(wěn)壓器產(chǎn)生高頻自激振蕩并抑制電路引入的高頻干擾。 D 是保護(hù)二極管，當(dāng)輸入端意外短路時，給輸出電容器 C3一個放電通路，防止 C3兩端電壓作用于調(diào)整管的 be結(jié)，造成調(diào)整管 be 結(jié)擊穿而損壞。(I0=500mA) 器件壓降 (ViV0) V 2~(I0=lA) 偏置電流 mA 6 輸出電阻 mΩ 17 輸出噪聲電壓 (10~100kHz) μV 40 5． 5 集成轉(zhuǎn)速傳感器 KMI151 集成轉(zhuǎn)速傳感器具有靈敏度高、測量范圍寬、抗干擾能力強(qiáng)、外圍電路簡單等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)的分立式轉(zhuǎn)速傳感器的升級換代產(chǎn)品。 轉(zhuǎn)速屬于常規(guī)電測參數(shù)。但這種傳感器存在一些缺點(diǎn)：第一，靈敏度低，傳感器與轉(zhuǎn)動齒輪的最大間隙（亦稱磁感應(yīng)距離）只有零點(diǎn)幾毫米；第二，在測量高速旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)速時，因安裝不牢固或受機(jī)械振動，容易與齒輪發(fā)生碰撞，安全性較差；第三，這種傳感器所產(chǎn)生的是幅度很低且變化緩慢的 江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 模擬電壓信號，因此，需要經(jīng)過放大、整形后變成沿口陡直的數(shù)字頻率信號，才能送給數(shù)字轉(zhuǎn)速儀或數(shù)字頻率計(jì)測量轉(zhuǎn)速，而且外圍電路比較復(fù)雜；第四，它無法測量非常低（接近于零）的轉(zhuǎn)速，因?yàn)?這時磁阻式傳感器可能檢測不到轉(zhuǎn)速信號。它利用ＩＣ來完成信號變換功能，其輸出的電流信號頻率與被測轉(zhuǎn)速成正比，電流信號的變化幅度為７ｍＡ～１４ｍＡ。 ＫＭＩ１５－１器件的測量范圍寬，靈敏度高，它的齒輪轉(zhuǎn)動頻率范圍是０～２５ｋＨｚ，而且即使在轉(zhuǎn)動頻率接近于零時，它也能夠進(jìn)行測量。 該傳感器抗干擾能力強(qiáng)，同時具有方向性，它對軸向振動不敏感。 ＫＭＩ１５－１的體積較小，其最大外形尺寸為８ ６ ２１ｍｍ，能可靠固定在齒輪附近。工作溫度范圍寬達(dá)－４０～＋８５ ℃ 。為使信號變換器ＩＣ處于較低的環(huán)境溫度中，設(shè)計(jì)時專門將ＩＣ與傳感元件分開，以改善傳感器的高溫工作性能。 實(shí)際上，該傳感器是由 4只磁敏電阻構(gòu)成的一個橋路，可固定在靠近齒輪的地方。此外， 該傳感器具有很強(qiáng)的方向性，它對沿Ｙ軸轉(zhuǎn)動的物體十分敏感，而對沿Ｚ軸方向的振動或抖動量很不敏感。 工作時，傳感器產(chǎn)生的電信號首先通過ＥＭＩ濾波器濾除高頻電磁干擾，然后經(jīng)過前置放大器，再利用施密特觸發(fā)器進(jìn)行整形以獲得控制信號ＵＫ，并將其加到開關(guān)控制式電流源的控制端。它們之間的關(guān)系式為： Ｉ CC＝ 1H＋ 1K 當(dāng)控制信號 UK＝ 0（低 電平）時，該電流源關(guān)斷，ＩＫ＝ 0，ＩＣＣ＝ 1Ｈ＝ 7ｍ A。江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 圖 4 給出了從Ｕ－端輸出的方波電流信號的波形，其高電平持續(xù)時間為ｔ１，周期為Ｔ。 20％。 KMI15 芯片中的電壓控制器實(shí)際上是一個并聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓器，可用于為傳感器提供穩(wěn)定的工作電壓ＵＣ。Ａ 2為誤差放大器 ，ＶＴ 2 為并聯(lián)式調(diào)整管。 KMI15－ 1的典型應(yīng)用 安裝方法 KMI151應(yīng)當(dāng)安裝在轉(zhuǎn)動齒輪的旁邊。 6 譯碼器 74LS164 為串行移位譯碼器，它主要由時鐘線 控制，時鐘線每來一個上升弦，數(shù)據(jù)線將把一位數(shù)移進(jìn)去，移八次就進(jìn)一個字節(jié)，同時在數(shù)碼管顯示出來。它的輸入是二進(jìn)制的代碼，輸出是一組高低電平信號，每輸入一組不同的代碼，只有一個輸出端呈現(xiàn)有效信號。 PWM 子程序：用于控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速。為了在輸出 PWM 波時，單片機(jī)仍能執(zhí)行其他程序，可以利用單片機(jī)內(nèi)部的定時器溢出中斷來實(shí)現(xiàn)。（脈寬調(diào)速是使用單片機(jī)內(nèi)部中斷產(chǎn)生周期約為 8ms 的方波，通過改變高電平的寬度來進(jìn)行改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速） 利用單片機(jī)輸出 PWM 信號 .實(shí)現(xiàn)了從 0%—— 100%線性可調(diào)。單片機(jī)串口通信 +PWM 輸出程序 保護(hù)現(xiàn)場 讀 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果 送至顯示緩沖區(qū) 啟動 A/D 轉(zhuǎn)換 恢復(fù)現(xiàn)場 返回 電動自行車調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 27 。 。 。TH0DAT EQU 30H 。TL0DAT EQU 31H 。調(diào)寬子程序 ORG 001BH AJMP PWM 。T0 工作在方式 3定時。200uS 頻率為 50KHz MOV TL0,186 。 SETB TR1 SETB TR0 SETB ET0 SETB ET1 SETB EA AJMP MAIN1 MAIN1: ...... 江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 。PWM 子程序 。 。 。程序入口 PWM，輸入： TH0DAT、 TH0DAT PWM: 。本段為脈沖頻率。暫停中斷以仿干擾 SETB MOV TMOD,03H MOV TH0,56 。 PWM_TUN: CLR CLR TF0 。 CLR TR0 。 RETI 電動自行車調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29 結(jié)束語 在 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)中，為了少走彎路和節(jié)省時間，應(yīng)充分考慮抗干擾性能的要求，避免在設(shè)計(jì)完成后再去進(jìn)行抗干擾的補(bǔ)救措施。在抗干擾設(shè)計(jì)中，軟件抗干擾是被動措施，而硬件抗干擾是主動措施，只要認(rèn)真分析系統(tǒng)所 處環(huán)境的干擾來源以及傳播途徑，采用兩者相結(jié)合的方法，就能保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。 首先應(yīng)感謝的就是我的指導(dǎo)老師劉金華老師。劉老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。其嚴(yán)以律己、寬以待人 的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力，與無微不至、感人至深的人文關(guān)懷，令人如沐春風(fēng)，倍感溫馨。 在文章寫作過程中，同組同學(xué)與本人的切磋和爭鳴，以及同學(xué)們從頭至尾的支持和鼓勵，也是我無法忘卻的。同時，也將祝福送給每一位參考