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可逆直流电机控制

时间:2018-11-23   来源:vr赛车电子  编辑:热敏电阻厂家  浏览:

 

  

 

  通过简单地改变其电源连接的极性,可以反转直流电机的旋转方向。通过使用两个晶体管开关,可以通过两个继电器控制电机的旋转方向,每个继电器具有由单电源供电连接的单刀双掷(SPDT)触点。通过一次操作一个晶体管开关,可以使电动机沿任一方向(正向或反向)旋转。

  虽然通过继电器输出电机的输出允许vr赛车启动和停止它们,或控制旋转方向。继电器的使用阻止vr赛车控制旋转速度,因为继电器触点将不断地打开和关闭。

  然而,DC电动机的转速与其电源电压的值成比例。可以通过调节其直流电源电压的平均值或通过使用脉冲宽度调制来控制直流电机的速度。这是通过将其供电电压的标记空间比从低至5%变为高于95%,并且许多电机H桥控制器就是这样做的。

  输出接口主电源连接负载

  vr赛车之前已经看到,继电器可以将一个电路与另一个电路电隔离,即它们允许一个较小的供电电路控制另一个可能更大的供电电路。继电器同时还为较小的电路提供保护,使其免受电噪声,过电压尖峰和可能损坏精密半导体开关器件的瞬变的影响。

  但继电器还允许具有不同电压和接地的电路的输出接口,例如5伏微控制器或PIC与电源电压之间的接口。但是,除了使用晶体管(或MOSFET)开关和继电器来控制电源供电设备,如交流电机,100W灯或加热器,vr赛车还可以使用光隔离器和电力电子设备来控制它们。

  光隔离器的主要优点是它在输入和输出端子之间提供高度的电隔离,因为它是光耦合的,因此需要最小的输入电流(通常只有5mA)和电压。这意味着光隔离器可以轻松地与微控制器端口或数字电路连接,从而在其输出上提供足够的LED驱动能力。

  光隔离器的基本设计包括一个产生红外光的LED和一个用于检测发射的红外光束的半导体光敏器件。LED和光敏器件都可以是单个光电晶体管,光耦合器或光电三端双向可控硅开关,它们被封装在一个不透光的主体或带有金属支脚的封装中,用于电气连接,如图所示。

  不同类型的光隔离器

  

 

  由于输入是LED,因此可以如上所述计算限制LED电流所需的串联电阻器R S的值。两个或多个光隔离器的LED也可以串联连接在一起,以同时控制多个输出设备。

  光电三端双向可控硅隔离器可以控制交流供电设备和电源灯。光耦合三端双向可控硅开关(如MOC 3020)的额定电压约为400伏特,非常适合直接电源连接,最大电流约为100mA。对于更高功率的负载,光电三端双向可控硅可用于通过限流电阻器向另一个更大的三端双向可控硅开关提供栅极脉冲,如图所示。

  固态继电器

  

 

  这种类型的光耦合器配置构成了非常简单的固态继电器应用的基础,该应用可用于直接从微控制器,PIC或数字电路的输出接口控制任何交流电源供电的负载,例如灯和电机。

  输出接口摘要

  使用微控制器,PIC,数字电路和其他此类基于微处理器的系统的固态软件控制系统需要能够连接到现实世界以控制电机或打开或关闭LED指示灯和灯,并且在此电子教程vr赛车已经看到不同类型的输出接口电路可用于此目的。

  到目前为止,最简单的接口电路是发光二极管或LED作为简单的ON / OFF指示器。但是,通过使用标准晶体管或MOSFET接口电路作为固态开关,即使控制器的输出引脚只能提供(或吸收)非常小的电流,vr赛车也可以控制更大的电流。通常,对于许多控制器,它们的输出接口电路可以是电流吸收输出,其中负载通常连接在电源电压和开关装置的输出端子之间。例如,如果vr赛车希望在项目或机器人应用中控制许多不同的输出设备,那么使用由单个封装内的多个晶体管开关组成的ULN2003达林顿驱动器IC会更方便。或者vr赛车希望控制AC执行器,vr赛车可以输出继电器或光隔离器(光耦合器)接口。

  然后vr赛车可以看到输入和输出接口电路使电子设计师或学生能够灵活地使用基于小信号或微处理器的软件系统通过其输入/输出端口控制和与现实世界通信的能力,无论它是一个小型的学校项目或大型工业应用。


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