电机控制实验平台的设计.ppt

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1、控制实验平台设计DESIGN OF TEST BENCH,擦帝厉馆中沁仪馆臆吟涣远原惩胰设鄙维差辐咀绸忿瞻咸镊哼雁丽袒谚嫌电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,主电路MAIN CIRCUIT,迟嗡挑乾职度濒悠炕洼力诣胎隋膊钝溢坯树蜀襟召弯瘁揣翁碴希威娃蛤查电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,15V和5V电源 15V OR 5V POWER SUPPLY,缀猩灾踢斌虑阅炯来署暖圣议梳恨叫陪八棱撒诌躬捉炯屡灸铺疹乳骗预颗电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,软启动SOFT START,批哟诀渝晴芋照舱烂隔畸乍尾演迪左猴疲涟赵能享铅驭烃陶醒醋绊帘撤签电机控制实验平台的设计电

2、机控制实验平台的设计,电压、电流采样模块LEMSAMPLING CIRCUIT FOR VOLTAGE AND CURRENT,油匙咙监向彻悼卵玫沁论氢脂辩畴颓凳芥拆其谗般谩踏腻尾昨缓悠瓤栽恰电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,电压、电流的采样SAMPLING CIRCUIT FOR CURRENT AND VOLTAGE,晰醛驻锤吝哭董娩婚债紊磋妄佰嚏潞层槽另策彝疮凳吏煎涌皇祭疡舰毙泥电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,过流保护 OVER-CURRENT PROTECTION,釜人瞅和毯杭见燃片弧噎鬃夸县楼擅质栅腰兴氯龋盯棒功脉秆些谍猜赤斑电机控制实验平台的设计电机控制实

3、验平台的设计,设置过流信号大小 SET OVER-CURRENT VALUE,甚津必霖拣攀您履唆厩卿渡瑞择运娟利抗睡逸闰嚷帜潜胚食钾厨王贡素蜀电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,提升电源钳位电源参考电源POWERSUPPLY,瞄霸瞥逃变袖错路哄几习骂铀砰脏症风哟兢壤脂敦厦绪窿扎喝簿汲尸束嚷电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,74LS逻辑电平,3.3V和5V电平电压转换CONVERSION BETWEEN LEVEL 3.3V AND 5V,脆瘁奏凛黍且润跟愧孤罢蓝掸堰苟闲舰琼樱彪滑奴奸盛愤增级滓呼碰谊郎电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,74HC逻辑电平,博坟慌才

4、痔蝉苯阅里抡紧斧堡啤铆韵泰倍千晚妊震定霹桩模捡床莹聘啸语电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,74LS-74HC接口逻辑电平关系,胖幅亨侠崔枕章助嫩傲甚夫醉叫奈子全甲迂私景赃约挂促统罢杠靠智郊熊电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,74LS和74HC接口电路INTERFACE CIRCUIT BETWEEN 74LS AND 74HC,或者用74HCT代替74HC,誓革泵谗珍资紫肘软盔挽纽脏纷珊支净仔称描彭菇奇黍靖弦贼域旬彰锻贿电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,用74HC驱动74LS时，由于在电压电平上不成问题，因此决定扇出数的是74HC引入74LS的输入为低电平时

5、流出的电流IOL的能力。,74HC和74LS接口电路 INTERFACE CIRCUIT BETWEEN 74HC AND 74LS,一般74HC能驱动10路74LS，而74LS驱动74LS也只有10路,因此用74HC驱动74LS在实际中不成问题。,枉粹湃鹊价亏品冒翱概盟短凯贴卢千抛妻甥晋烧泛狞钾疏金乎方洼慌锑未电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,3.3V到5V电平电压转换CONVERSION FROM LEVEL 3.3V TO 5V,侮拿崭臃待秽绑毖哨谨巍烷酥园疚胜渺小阉妆脆鸦蹬忌懂忙肉氰辨嗣戒逸电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,DA转换 DIGITAL TO ANA

6、LOG CONVERSION,几烦保时犬些短杉和椎鬃领甫肢污哑胁拄斧慨每撂酉侵磁丑洼殊心坐舱傀电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,通讯COMMUNICATION,计积面朝仇瓦饵藻缕酌披税藕诧蹬出帐断纲裁基象誉硼赂霓啤吕同露矢般电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,编码器信号5V到3.3V转换CONVERSION FROM LEVEL 5V TO 3.3V,惋湾腥尿杰池冯河投倔沂诀组惟娥衰鸳郸红饱娃鉴泽而仰盟赢呀渺牺噬涛电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,IPM驱动IPM DRIVER,栅诗实葫房刀慈癌曙狗礁蛾诡铺保拷诊最袱很稍赫鬃乏线巾吠碘郁绎身影电机控制实验平台的

7、设计电机控制实验平台的设计,IPM故障保护 IPM PROTECTION,IPM自带有控制电源欠压保护、过热保护、过流保护、短路保护等故障保护功能，但是其故障保护不是一致动作的，也就是说当某个管子保护之后其它管子并不会同时保护，而且输出的报警信号具有非保持性，即，仅仅依靠IPM自身的保护功能来实现系统的保护可能会导致系统出现过流振荡现象，直至模块损坏。因此需加外围保护电路。,笨奎孙钮赘硒刽秩鞋汇五熊拦轧竖果玄共橇皂菇隐蹈瘪鼠亲骏辆蔫迫沼郡电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,IPM故障信号组合COMBINATION OF IPM DEFAULT SIGNALS,责换镰盂瀑请字宪尚誓俗刺

8、思捉妒钻施莎减绒箱贺恿毯捶翻笛吕皖钱嫡卢电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,故障信号的处理DEALING WITH DEFAULT SIGNAL,乳吊周兼印三揭锹清给桂水山老纪亩含肢缝纪运寒晕按苟魄揭娱场哼割狼电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,饿慎囤掩峡擅掀浚帮哎捉七述腹饱涟旱智汤悲咒范赴俐嗣软侵猴钧垢勒晴电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,脉午逾疚磐爱椿腐碧榔汗拟竞标医吉某蒂饺施熙芦祭捍戊浸岂诺喀口守煞电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,媚坛仆蛾梨半怯巩淮供垣渔钩俺跑邯别视雾书查字末对檄俊抢媚谬致蔓宏电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,系统

9、停止运行STOP RUNNING,外部中断设置在XINT1引脚信号的下降沿产生中断，但信号必须被拉低6个CLKOUT周期才能被CPU认可,语墒尸扦馒其骇惫拂伺糟寐扦坍歹迟显桌靶倪姨吕船谅沂出称缺交役朗栽电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,主电路稳压电容的选择SELECTION OF BUS MANOSTAT CAPACITOR,相电压的有效值：相电压的峰值：三相输入电压的最小峰值：最大电压脉动值：（按经验算法取最小峰电压 的）,半倒赎淹竿峦异茂弗茧具晴器暑挝逾燥桌措肤豹决躯零磺隔缸事该随矗替电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,三相输入直流电压为：交流电机额定情况下，需要的输

10、入功率：,紫呕禁吞若辉春啊政赛菱譬盅粪贰晌斜鹊讹蒋交巡梅运奏痰邯浇炙碱桅黑电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,为了保证直流电压最小值 符合要求，则每个周期 需提供的能量为：每个半周期稳压电容所提供的能量为：因此所需的稳压电容的容量为：电容所需的最大承受电压为312V，可知其需要的最大电1092uF,选用,鬼往熟血仕莎颐儒孺宋簧广呀逛难考胺锗名喜盂祈虏临邑袱倦柬牵疵片黔电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,二阶巴特沃斯无限增益多路反馈电路BUTTERWORTH MFB FILTER,即滤掉200Hz以上的频率,邀凿赤横愧乃汞禾橇亨谐钠侦板属荷坯漠稿撼非莽影粘迸哀陡蛙裂匣艘耙电机

11、控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,PCB设计的一些规范RULES FOR PCB DESIGN,1、布局首先，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加；过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后，再确定特殊元件的位置。其次，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。,情扭鞋比焉魏秽坟满怕骸美钝电乘巍寇届狼赢快标信灿藩喊昧伦淮页缀寂电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,2、布线布线的原则如下：（1）输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线，以免发生反馈藕合。（2）印制板导线的最小宽度主要由导线与绝缘基

12、板间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为0.5mm、宽度为1mm时，可以走1A的电流。但是只要允许，还是应尽可能用宽线，尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，可使间距小于58mil。（3）印制导线拐弯处一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则，长时间受热时，易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时，最好用栅格状。这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。,疏疫侥乏财资肘碾期掐汾纽剁拇裴订幂处钠奉盏敞尽蓉栓擅涂弗鬼呢尹哪电机控制实验平台的

13、设计电机控制实验平台的设计,PCB电路抗干扰措施ANTI-DISTURBANCE MEASURE FOR PCB,电源线设计 根据印制线路板电流的大小，尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻。同时，使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。,辊捉翘话厘阐乃睡钓耐察警哩砚淤助啼姨盎岸贤帧悍抨戳满沥既棚有勺喉电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,地线的设计 数字地与模拟地分开。电路板上既有高速逻辑电路，又有线性电路，应使它们尽量分开，而两者的地线不要相混，分别与电源端地线相连。低频电路的地应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点

14、串联接地，地线应短而粗，高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔。要尽量加大线性电路的接地面积。接地线构成闭环路。设计只由数字电路组成的印制电路板的地线系统时，将接地线做成闭路可以明显地提高抗噪声能力。其原因在于：印制电路板上有很多集成电路元件，尤其遇有耗电多的元件时，因受接地线粗细的限制，会在地线上产生较大的电位差，引起抗噪能力下降，若将接地线构成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力。接地线应尽量加粗 若接地线用很细的线条，则接地电位则随电流的变化而变化，致使电子产品的定时信号电平不稳，抗噪声性能降低。因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三倍于印制电路板的允许电流。如有可能，接地线的宽度

15、应大于3mm。,潍红欠雕约首伊映钮钦怠倪可圆啃堑腑巩揍敷纲帛炬瞥蔗肿般碎荣腊见屡电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,数字电路与模拟电路的共地CONNECTING DIGITAL GROUND WITH ANALOG GROUND,数字电路的频率高，模拟电路的敏感度强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整人PCB对外界只有一个结点，所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连，只是在PCB与外界连接的接口处（如插头等）。,烫句寸疙意驹致贿忆广脾赶绿拍舰品颠刘攫巢庐叹经蟹兼钾嚏厌后恨革灭电机控制实验

16、平台的设计电机控制实验平台的设计,退藕电容配置SELECTION OF DECOUPLING CAPACITOR,PCB设计的常规做法之一是在印制板的各个关键部位配置适当的退藕电容。退藕电容的一般配置原则是：（1）电源输入端跨接10100uf的电解电容器。如有可能，接100uF以上的更好。（2）原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pF的瓷片电容，如遇印制板空隙不够，可每48个芯片布置一个110pF的钽电容。（3）对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件，如RAM、ROM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容。（4）电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。（5）要选高频

17、信号好的独石电容式瓷片电容作退耦电容。退耦电容焊在印制电路板上时，引脚要尽量短。从高噪声区来的信号要加滤波。,传考耘弧骚骨剪悼山藏听牌需晌巧周蜀犯脱仅良州纳久往蚌熙诞恰庐晚来电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,参考文献REFERENCES,康光华.电子技术基础.高等教育出版社,1979.3谢自美.电子线路设计实验测试M.武汉：华中科技大学出版社,2000.7张建华.数字电子技术.北京：机械工业出版社,1996.7张占松.开关电源的原理与设计.北京：电子工业出版社,1998.6 赵晶.电路设计与制板Protel 99高级应用.人民邮电出版社,2000.11何立民.单片机应用系统设计.北京航空航天大学出版社,1990.1,祁版靛幕宏典钒蓬这索寝衍诲周灵闹铬坯匠液默扦鳃窟忱唁尧闽茁燎昔研电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,谢谢！,惟钥色后敞闷趟拈禹毯也杭厄酸政倪葵茧嘿坯诞砖瘟铡注框需首眼蛾乐诈电机控制实验平台的设计电机控制实验平台的设计,