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特种机器人的低电压大功率电机驱动系统设计

2018-08-14 16:28| 来源:小编| 浏览量:

  本期小编为您带来的内容是特种机器人的低电压大功率电机驱动系统设计,请跟随小编一起来看一下吧。

  1 特种机器人系统方案设计

  本设计需要驱动的特种机器人重约850 kg,所以要求底盘电机的输出功率约为1 200 W,因此底盘电机驱动器的输出功率至少应为1 500 W。机器人只能由自身携带的电池供电,并且要求其机动性强、体积小,所以设计中需使用24 V电池为驱动供电。根据1.5倍峰值电流的标准[1],本文需设计一个输出电压为24 V、输出电流最大为100 A的驱动器。

特种机器人的低电压大功率电机驱动系统设计
特种机器人的低电压大功率电机驱动系统设计

  驱动器的整体框图如图1所示,包括STM32最小系统、串口模块、DC-DC隔离电源模块、状态指示模块、电机驱动电路和RCD吸取电路。

  2 特种机器人硬件电路设计

  本设计以STM32为控制核心,产生PWM波控制栅极驱动芯片IR2184,进而驱动由NMOS并联搭建的H桥。同时本设计使用RCD吸取电路吸取电机启停中的尖峰,均流保护电路使得并联MOS管间的电流尽量均衡。

  3.特种机器人驱动电路设计

  在H桥中,要使NMOS管完全导通,要求VGS>10 V。对于下桥臂,直接加10 V以上的电压就可使NMOS导通;但对上桥臂,要使NMOS导通,就必须满足VG>VSS+10 V。因此必须使用浮动栅极驱动,才能使得上桥臂导通。栅极驱动芯片IR2184是悬浮栅极驱动芯片,具有自动死区时间控制,所以本设计使用其作为NMOS的驱动芯片。

  关于特种机器人的低电压大功率电机驱动系统设计,就先为您先容到这里了,更多精彩内容大家下期继续为您呈现。

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