雙運算放大器在電機驅(qū)動應用中的工作原理-基礎電子

精品文檔-下載后可編輯雙運算放大器在電機驅(qū)動應用中的工作原理-基礎電子在這篇文章中，我們將討論可以在電機驅(qū)動系統(tǒng)中使用ALM2402雙運算放大器的各種應用。一.ALM2402介紹ALM2402-Q1是一款具有保護功能的雙路高電壓、高電流運算放大器，非常適合用于驅(qū)動低阻抗和/或高等效串聯(lián)電阻(ESR)的容性負載。ALM2402-Q1由5.0V至16V范圍內(nèi)的單電源或分離電源供電運行，可提供高達400mA的直流輸出。每個運算放大器均具有過熱標志以及過熱關(guān)斷功能。該器件還為每個輸出級提供了獨立的電源引腳，允許用戶對輸出施加較低電壓以限制Voh，從而限制片上功耗。ALM2402提供有12引腳無引線DRR封裝和14引腳帶引線散熱薄型小外形尺寸(HTSSOP)封裝(預覽)。這兩種封裝均包含導熱焊盤，有助于散熱。而且這兩種封裝的熱阻均非常低，能夠以的芯片溫升實現(xiàn)電流驅(qū)動能力，從而使客戶在惡劣的溫度條件下也能夠獲得較高的驅(qū)動電流?？蓮南聢D中確定器件的功耗。二.電機驅(qū)動電機無處不在：在您的汽車中、復雜的工廠設施中、建筑物的電梯中、玩具、牙刷、修剪器等等。電機應用范圍廣泛，從高功率電機(例如混合動力汽車中的電機)到小型電機(例如您孩子的玩具)。在為大電流電機驅(qū)動系統(tǒng)開發(fā)解決方案時存在各種挑戰(zhàn)，其中之一就是測量電機位置。我們將簡要討論ALM2402如何有助于在解析器應用中為您的系統(tǒng)帶來更多集成。對于小型電機，我們將介紹如何配置您的ALM2402以驅(qū)動雙極或單極電機。三.如何在電機驅(qū)動應用中驅(qū)動勵磁線圈首先，什么是勵磁線圈，用在什么地方?旋轉(zhuǎn)變壓器用于確定旋轉(zhuǎn)的角度或度數(shù)。要測量電機轉(zhuǎn)子的移動量和速度，您可以激勵勵磁線圈并測量其他兩個線圈之間的相移。由于兩個線圈的相位相差90度，因此我們將Vexc調(diào)制為正弦和余弦的結(jié)果，具體取決于軸的旋轉(zhuǎn)。下面的圖1顯示了勵磁線圈上的典型波形以及旋轉(zhuǎn)變壓器中其他線圈的后續(xù)正弦波和余弦波。分析這些波形基本上可以告訴您轉(zhuǎn)子位置。等式1到3支配這個概念：Vexc=Vsinωt(1)Vsin(θ)=Vtsinωt×sin(θ)(2)Vcos(θ)=Vtsinωt×cos(θ)(3)(Vt=變比)

圖1：旋轉(zhuǎn)變壓器線圈結(jié)構(gòu)

圖2：旋轉(zhuǎn)變壓器線圈的波形為旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)字轉(zhuǎn)換器驅(qū)動勵磁線圈可能很棘手。請記住，您必須通過線圈吸收和提供電流，這與串聯(lián)的電感器和電阻模擬為阻抗。根據(jù)激勵信號的頻率，線圈中的峰值電流會發(fā)生變化。放大器應該能夠通過線圈提供足夠的電流而不會產(chǎn)生任何失真。圖2顯示了旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器的典型應用。ALM2402-Q1具有獨特的優(yōu)勢，它允許系統(tǒng)在勵磁線圈對地或電池短路時提供過流保護，同時向感應負載提供400mA的電流。它還允許在過熱操作的情況下進行系統(tǒng)反饋和關(guān)閉選項。您可以關(guān)閉系統(tǒng)并重新啟動它以檢查解析器模塊是否存在故障。這提高了系統(tǒng)壽命和可靠性。

圖3：旋轉(zhuǎn)變壓器應用中的ALM2402如何驅(qū)動小型有刷電機作為每個通道能夠提供和吸收400mA電流的大電流放大器，ALM2402-Q1也可以支持低電流電機驅(qū)動應用。圖3顯示了方法。二極管位于器件內(nèi)部，允許電流在慣性滑行或斷路操作期間流向電源或接地。

圖4：ALM2402框圖和雙向電機控制表1說明了雙向電機控制的各種操作模式和輸入條件。表1：電機控制信號和通訊方向

開發(fā)人員還可以使用ALM2402-Q1實現(xiàn)單向電機控制。該方案相當簡單，如圖5所示。高信號將打開電機，低信號將其關(guān)閉。如果您需要更高的效率，您也可以將脈寬調(diào)制(PWM)方案用于電機控制。

圖5：單向電機控制框圖總之，勵磁線圈驅(qū)動和驅(qū)動低電