基于UC3842的雙模電機控制設計介紹|壹芯微

電動機作為當代最重要的機電能量轉換器，其應用已經在人們的生活中和國民經濟發展的各個領域中普及。據資料統計，在所有的動力能源中，其中百分之九十以上來源于電動機。在電氣時代，電動機的轉速控制大多采用模擬法，對電動機進行簡單控制的應用比較普及。簡單控制是指對電動機進行啟動，制動，順序控制和正反轉控制。這類控制可通過繼電器，可編程控制器和開關元件來實現。還有一類控制稱為復雜控制，是指對電動機的轉矩，轉角，轉速，轉矩，功率，電壓，電流等物理量進行控制。本方案可以進行簡單控制也可以進行復雜控制電機，實現一體兩用。

1.工作原理與分析

UC3842芯片是一種高性能固定頻率電流型控制器，內部包含誤差放大器、PWM比較器、PWM鎖存器、振蕩器、內部基準電源和欠壓鎖定等單元。本系統的總體設計框圖如圖1所示。市電先經過整流和濾波電路變成直流電壓，再經過功率開關管斬波、高頻變壓器降壓，得到高頻矩形波電壓，最后通過整流濾波后獲得所需要的直流輸出電壓。通過開關控制模式，模式1由數字晶體管控制輸出的恒定電壓，該設計模式1下分3檔，模式2由MCU通過改變PWM，來控制驅動電路的輸出。

圖1?系統設計框圖

2.硬件設計

該設計的開關電源部分如圖2所示。它主要由電源電路、主電路、控制電路、反饋電路構成。本設計為AC-DC電源轉換電路，輸入電壓為90~240VAC，輸出為5V和24V。

圖2?電路原理圖

模式1下的電路，外部給數字晶體管信號，以此來控制三路中一路的輸出，當某路有控制信號時，晶體管導通，該路連接TL431的電阻接地，使TL431的陰極上形成誤差電壓，使發光二極管工作電流發生變化，從而來調節UC3842的輸出，有效的改變了其輸出，實現恒壓輸出。模式2下的電路，通過MCU輸出PWM波對H橋進行控制，以此來進行電機控制。

3.實驗結果驗證

各部分參數經過計算后，對整個開關電源部分進行仿真。仿真圖如圖3所示。并用示波器進行觀察開關管的波形，以及輸出波形。

圖3?仿真電路

漏源極電壓波形如圖4所示。從圖中可以看出來符合設計標準。

圖4?漏源極電壓

輸出電壓波形如圖5所示。電壓基本恒定在24V上下，紋波也在100mV左右。符合設計要求。

圖5?輸出電壓

在確保電源能夠正常工作后，進行雙模控制的測試。模式1下通過給3個數字晶體管信號，改變了UC3842的PWM波，實現了三個檔位的恒壓輸出。

通過改變模式，再模式2下，開關電源的輸出與H橋相連接，MCU對驅動電路輸出特定的PWM波，使電機能夠智能化實現變速。

結束語

本文總結了基于UC3842設計了一種雙模控制電機的方法。為了驗證方案的可行性和實用性，依照設計制作了實物等，經過測試也達到了預期的目標。本設計電路簡單，制作成本低，基于以上優點，本設計適合用在低成本的電機控制領域。

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