Pico高分辨率、隔離差分、高壓、示波器的適用場景有哪些？
發布時間：2020-03-20 12:54:51 瀏覽：2091
PWM 脈寬調制是一種調理直流電機速度的好辦法，選用24V供電（可接受輸入規模15V-30V），最大電流80A。這些驅動器可以用來調理小型電動車的行駛速度。第一個驅動器用了一個PROFET功率管，以500Hz的開關頻率作業。第二個則用的是MOSFET功率管，以20KHz的頻率作業。咱們都知道，開關頻率高的更加抱負。
抱負的開關頻率應該比電機的轉速高得多，讓電機產生一種真正是被直流驅電動的幻覺。定量的說，開關頻率至少要是電機轉速的5倍以上。如果電機轉速6000rpm(100 rps)，開關頻率就得是100Hz * 5 = 500Hz以上。另外還有一種計算方法是開關頻率遠高于電機的時間常數的倒數，即1/Ta，其中Ta=L/R 是電機時間常數。L和R，很顯然，代表的是電機的內部阻抗。 典型的直流電機，如200W功率，24V供電的，L =1mH，R=0.5歐. 這樣算下來，1/Ta = R/L = 0.5/0.001 = 500Hz, 這樣一來的話，開關頻率就要到達KHz量級。前文所述的20KHz正是一種常用的頻率。這一起也避開了電機在音頻規模內的振動和噪聲干擾。
電路不難在面包板上搭出來，最好把功率器材（PROFET或MOSFET）單獨放在一塊板上，并配上散熱器。看看后邊的什物電路照片，功率器材必須要和供電電源或者蓄電池以及電機用很粗的線纜銜接。本文用的是1.5mm(1.77平方毫米)的鍍錫銅線銜接功率器材和線纜接插件。這關于平均電流20A以下的電機來說足夠了。接插件再引出導線的截面積則要到達2平方毫米以上。關于更高電流的電機，很顯然要用更加組厚的線纜。在這里要特別注意不能有任何形式的短路，特別是和大容量蓄電池相連的時分。必須要用帶限流的供電電源，而且先用一個小號的電機，上電測試電路能否正常作業。
PWM電路規劃
PWM信號的占空比從0%-100%可調，而右上角的R和C決定了輸出濾波的截止頻率，兩種不同的截止頻率對應的電阻和電容選值。
12V電源供電
小電流的電路部分，可以用一個12V的線性電源供電。輸入電壓規劃在15V以上，最大電流1A，加散熱器。
根據功率PROFET的 PWM電機驅動
第一種電機功率驅動電路根據PROFET管 BTS555，作業在500Hz的開關頻率，可以說BTS555相對來說是一個低速器材。需求注意的是BTS 555和兩個二極管DS75-08B和DS175-08B驅動更高電流的電機時，需求更大號的散熱器。目前更加常見，更好的規劃是下面根據MOSFET的版本。
根據功率MOSFET的PWM電機驅動
之所以MOSFET計劃更好的原因，毋庸置疑是它的開關頻率更高，到達20KHz. 這個電路一起避免了PROFET規劃中功率二極管的壓降和功率損耗。不過，MOSFET本身需求必定的功率驅動，由于MOSFET的容性負載很大，門級要2A以上的電流驅動才干導通。因此在PWM電路和電機驅動電路之間，還需求插入一級MOSFET驅動電路。一起，跟著電機電流的加大，它也需求更大的散熱器。
這些波形是經過Pico示波器在PC上丈量并獲取到的。電流是用一個0.1歐姆,10W的繞線電阻，丈量兩頭壓差換算出來的，不掃除它的感性負載。這個電路和電機串行銜接，作業電壓18V，經過一個最大電流15A的直流電源提供。信號周期邊沿上的尖峰過沖是由于供電電源的呼應頻率沒那么快形成的，在直流電壓瞬間切換時沒有那么快就能穩定下來。實測的直流電機未加負載（15V，100W），作為比照，還丈量了一個車燈（12V 50W的常見類型）。
500Hz,30%占空比的PWM脈沖驅動直流電機，由于脈沖頻率較低，電機的電流跟著脈沖波形有明顯周期起伏
20KHz,30%占空比的PWM脈沖驅動直流電機，由于脈沖頻率很高，一切電機的電流看上去是近乎是直流。當然，還有一些不可避免的尖峰脈沖出現。
500Hz，30%占空比的脈沖驅動車燈，在這個頻率下，車燈幾乎表現出純阻性，電流和電壓同步變化。
20KHz，30%占空比的脈沖驅動車燈，在這個頻率下，車燈的感抗表現出來，形成了電流信號邊沿的巨大尖峰過沖。
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