H桥功率驱动电路的设计研究(11)

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第二章Ｈ桥功率驱动器总体电路设计

第二章Ｈ桥功率驱动器总体电路设计

本章首先从直流电机的工作原理和数学模型入手，确定控制直流电机转速实

际上是控制直流电机的电流；并且介绍了电机ＰＷＭ控制原理；然后给出Ｈ桥功

率驱动器两种控制模式：ｓｉ印ａ１肿ａ鲥ｔｕｄｅ（ｓ，Ｍ）控制和ＬｏｃｋｅｄＡｎ御ｌｌａｓｅ（ＬＡＰ）控

制，以及两种模式的工作原理：之后进行整体设计，依据需要完成的整体功能设

定所需的功能模块，以及各个模块之间的功能衔接；最后得到整体功能框图和设

计指标，确定设计的可行性。

２．１直流电机的工作原理及数学模型

直流电动机１９】１１Ｄｊ，多年来～直用作基本的换能器。绝大多数的直流电动机都是

由电磁力形成一种方向不变的转矩而实现连续的旋转运动的。图２．１为直流电机的

物理模型图，其中，固定部分（定子）由磁铁（称为主磁极）和电刷组成：转动

部分（转子）由环形铁心和绕在环形铁心上的绕组组成，定子与转子之间有一气

隙。在电枢铁心上放置了由Ａ和Ｂ两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端

分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换

向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝

缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷Ｂｌ和Ｂ２，当电枢旋转时，电枢线圈

通过换向器和电刷与外电路接通。

图２－１直流电机的物理模型图

直流电动机的工作原理［９】【１０】如图２—２所示。给两个电刷加上直流电源，如图

２—２（ａ）所示，有直流电流从电刷Ａ流入，经过线圈ａｂｃｄ，从电刷Ｂ流出，根据电

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