基于TL494芯片的電動(dòng)車電機(jī)控制器
電動(dòng)自行車一般由鉛酸蓄電池供電,有24V、36V和48V三種規(guī)格,但電動(dòng)車的照明燈、音響、防盜報(bào)警器、里程速度顯示,電機(jī)控制器一般只需12V的直流電壓,文章介紹一種基于芯片TL494PWM技術(shù)的降壓式DC-DC開關(guān)電源,通過閉環(huán)控制使輸出電壓穩(wěn)定,系統(tǒng)具有的過流保護(hù)及使系統(tǒng)穩(wěn)定工作的相位補(bǔ)償設(shè)計(jì)都有較好的效果。
電動(dòng)自行車一般由鉛酸蓄電池供電,有24V、36V和48V三種規(guī)格,但電動(dòng)車的照明燈、音響、防盜報(bào)警器、里程速度顯示,電機(jī)控制器一般只需12V的直流電壓
電動(dòng)車控制器是用來控制電動(dòng)車電機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行、進(jìn)退、速度、停止以及電動(dòng)車的其它電子器件的核心控制器件,它就像是電動(dòng)車的大腦,是電動(dòng)車上重要的部件。電動(dòng)車就目前來看主要包括電動(dòng)自行車、電動(dòng)二輪摩托車、電動(dòng)三輪車、電動(dòng)三輪摩托車、電動(dòng)四輪車、電瓶車等,電動(dòng)車控制器也因?yàn)椴煌能囆投胁煌男阅芎吞攸c(diǎn)。
面對(duì)內(nèi)燃機(jī)車的廢氣污染和能源枯竭,電動(dòng)汽車現(xiàn)在逐步走進(jìn)了人們的生活。世界各大汽車生產(chǎn)廠家,都在大力研發(fā)電動(dòng)汽車控制技術(shù),并在最近的車展上紛紛推出了電動(dòng)汽車。電機(jī)控制器是電動(dòng)車控制系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分,它的發(fā)展對(duì)電動(dòng)汽車的普及及推廣有著深遠(yuǎn)的影響?,F(xiàn)在主流的電動(dòng)車控制器主要由電力電子器件構(gòu)成,其中電機(jī)控制器直接充當(dāng)了心臟的角色。
電動(dòng)車電機(jī)控制器的原理本文中電動(dòng)汽車采用他勵(lì)直流有刷電機(jī),動(dòng)力電池采用6節(jié)鉛酸蓄電池串聯(lián),每塊電池額定電壓6V,總額定輸出電壓為36V。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為36V,額定功率為3kW,輸出額定轉(zhuǎn)矩為10.84Nm,額定轉(zhuǎn)速為2600r/min,勵(lì)磁電流為10A,最大負(fù)載電流為110A。
本控制器的設(shè)計(jì)方案中,電樞控制部分采用兩象限型直流斬波PWM 系統(tǒng),勵(lì)磁控制部分采用雙極式可逆直流斬波 PWM 系統(tǒng)??刂破鬟x用TL494芯片,其具有結(jié)構(gòu)簡單、功能可靠、價(jià)格低廉、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。TL494內(nèi)置有5V±5%的基準(zhǔn)電源、兩路誤差放大器、 PWM產(chǎn)生比較器以及死區(qū)時(shí)間可調(diào)控制等。
兩象限型直流斬波PWM 系統(tǒng)兩象限型直流斬波器原理圖如圖1所示,采用半橋結(jié)構(gòu),電機(jī)中流過的電流Ia可正可負(fù),開關(guān)管S2只在制動(dòng)時(shí)起作用,系統(tǒng)能工作在2個(gè)象限。該控制方案雖然只能使電機(jī)工作在第一、第二象限,但是具有能量回饋制動(dòng)功能,而且控制方便,使用的電子元器件較少,有利于減小控制器的體積,且系統(tǒng)的可靠性較高,方案的成本低
雙極式可逆直流斬波PWM 系統(tǒng)
雙極式可逆直流斬波器原理圖如圖2所示。這種直流斬波器可以使電動(dòng)機(jī)在四象限運(yùn)行,即電樞電壓 Va和電流Ia既可以為正,也可以為負(fù)。
該控制方案能夠使電機(jī)在四個(gè)象限運(yùn)行,電路和控制不復(fù)雜,電機(jī)停止時(shí)有微振電流,能消除靜摩擦死區(qū);低速時(shí),每個(gè)功率開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)脈沖仍較寬,有利于保證功率開關(guān)管的可靠導(dǎo)通。他勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁回路中通過電流不大,勵(lì)磁回路不用經(jīng)常切換,只需讓其工作在一、三象限