在ROS学习平台中常常使用到的直流电机控制原理与驱动电路

  在使用ROS机器人构建地图的过程中，需要在房间内自主运行，采集地图信息。这样的一个过程中需要控制电机的正反转，电机的转速，以适应机器人直行，转弯等动作。

  正反转控制原理有刷电机的正反转格外的简单，只需要交换电机供电线正负极，便能轻松实现电机正反转控制。在自动控制系统中，我们不可能手动去不停交换电机正负极供电顺序，需要用程序配合硬件电路去实现。

  如下图所示，使用4个功率管（可以为MOS管或者IGBT）搭建成桥式电路，在桥臂中心引出两根导线，连接到电机的供电引脚上。

  当使用单片机控制Q2,Q3导通，Q1,Q4截止时。电流经过过电源正极，经过Q3，电机线流到GND。假设这种状态时电机正转。

  当使用单片机控制Q1,Q4导通，Q2,Q3截止时。电流经过过电源正极，经过Q1，电机线流到GND。假设这种状态时电机反转。

  通过桥式电路的两种状态切换便可以轻轻松松实现电机正反转控制。对于有刷电机的正反转控制还能够正常的使用2个继电器简单实现，但是这样的形式不便于调速控制，这里就不介绍了。

  从公式中能够准确的看出电机转速n和供电电压成正比。所以通过改变电机供电电压能够达到到调速的目的。

  在电力电子中能够最终靠PWM波控制开关管导通与关闭来调制直流电压。并且调制电压满足关系Vout=D*Vin,式中D为PWM波的占空比，等于在一个PWM周期内高电平持续的时间与PWM周期的比值。

  调速方法：在进行晶体管控制时，可以再一次进行选择不同的三种斩波方式HPWM-LON,HON-LPWM,PWM-ON-PWM。我通常使用的为HPWM-LON方式即上管PWM，下管导通。

  H桥电路采用4颗大电流NMOS管，栅极100欧姆电阻起到抑制浪涌电流的作用，10K电阻组成栅源寄生电容泄放回路，栅极二极管提供一个低阻抗MOS管关断路径，加快MOS管关断。（电路中元件参数看根据实际PCB进行调整）

  半桥驱动电路，当MOS管栅源电压高于阈值电压时MOS管开始导通，IRF3710的阈值电压为4V。但是只是使用4V电压进行驱动MOS管时，MOS管Rds比较大，MOS管不能流过过大电流，如下图所示：

  从图中可以看出，随着栅源电压的增大MOS管的通流能力也就随着增大。所以在驱动器设计过程中，我使用了12V电源作为MOS管的驱动，当MOS管导通时，MOS能够有很小的Rds,使MOS管有更大的通流能力。

  电路中C7作为自举电容，当驱动H桥电路中的上桥臂时，由于上桥MOS管源级踩在较高的电压上（24V），所以MOS管G极电压应该比源极高12V时才能够导通（Vgs=36V）,这里利用电容两端电压不能突变的特性，半桥驱动芯片内部电路将MOS管栅极抬升至36V，此时MOS栅源电压满足导通条件。由于自举电容C7需要不断地间隔进行充电，也就导致了此种电路PWM占空比不能达到100%，在编程时需要特别注意。

  光偶隔离电路，使用光耦器件将驱动器与主控进行电气隔离，防止电机驱动器对主控制器的干扰。关键字：引用地址：在ROS学习平台中常常使用到的直流电机控制原理与驱动电路

  近年来，高亮度LED应用发展神速，特别是在指示牌、交通信号灯方面。而对汽车应用来说，LED亦有极大的吸引力，长寿命、抗震、高效、对光源良好的控制能力，都是它的优势。当然，相对于白炽灯，LED需要驱动电路，还有汽车电气是靠酸铅蓄电池供电的，是机械驱动的交流发电机充电，这类电池适合白炽灯，不适用LED，因此，设计一种稳压性能良好而又低噪声的驱动电路是十分必要的。 理论上，LED光输出与驱动电流有关，而与电源电压无关。最对低要求应用，如果电源电压稳定的话，一个电阻就可限制电流。值得注意的是，对这种最简单的应用电路，LED在一定程度上显示出自稳定特性。亦即，若温度升高的话，LED的光输出减少，但同时其正向压降亦降低，使驱动电流增加，

  1引言 电荷耦合器件(CCD．Charge(Couple Device)是20世纪60年代末期出现的新型半导体器件。目前随着CCD器件性能不断提高．在图像传感、尺寸测量及定位测控等领域的应用日益广泛．CCD应用的前端驱动电路成本价格昂贵，而且性能指标受到生产厂家技术和工艺水平的制约．给用户带来很大的不便。CCD驱动器有两种：一种是在脉冲作用下CCD器件输出模拟信号，经后端增益调整电路进行电压或功率放大再送给用户：另一种是在此基础上还包含将其模拟量按一定的输出格式进行数字化的部分，然后将数字信息传输给用户，通常的线阵CCD摄像机就指后者，外加机械扫描装置即可成像。所以根据不同应用领域和技术指标要求．选不一样型号的线阵CCD器

  直流电机调速器是调节直流电动机速度的设备，由于直流电机具有低速和高转矩的特性，因此无法用交流电机代替。由于其特殊的性能，常用于工业直流电机速度调节和工业传送带中。 那在使用直流电机调速器的过程中必须要格外注意些什么？正确的使用方法对延长调速器的常规使用的寿命很重要。 1. 将直流电机调速器壳体放在通风良好，并且无腐蚀性气体的地方； 2. 检查内部螺丝是否由于运输而松动； 3. 连接交流电源线，并按正负方向连接激励电压，否则会引起反向旋转； 4. 在主电枢电路的输出端，+级连接到直流电动机的主电枢的正极，-极连接到主电枢的负极； 5. 速度反馈极连接到测速发电机反馈信号的正极，转速表反馈极连接到测速发电机反馈信号的负极； 6. 在操作之前，

  1引言 电力电子技术的迅猛发展，使得电力电子装置的应用愈来愈普遍。目前，在电力电子装置中，在需要隔离电源的地方，均设置独立的包括原、副边电路的整套工作电源，电路复杂，效率低，体积大，成本高，可靠性低；有些电力电子装置使用带有电压泵的专用单电源驱动电路，可以省掉复杂的多路隔离辅助电源，但由于这种专用电路的局限性，不能适用于高电压、大功率和其它有特殊需要的场合。用于电力电子装置的多路输出隔离电源驱动电路，采用了分布式供电方式，使用一套主电路就可以产生多组彼此隔离的副边电压，和别的形式的电源相比，在输出功率和输出路数相等的情况下，具有体积小，重量轻，效率高，可靠性高等显著优点。而且由于采用具有独立磁路的副边绕组的变压器，副边绕

  及其在短路限流器中的应用 /

  设计原理与总体结构 该 驱动 控制 电路 分为输入级电路、放大级电路、驱动电路与保护电路。其中，输入级和放大级电路由两路相同晶体管开关电路构成，驱动电路由两路集电极开路驱动输出，保护电路主要利用稳压二极管的限幅功能， 电路 采取双电源供电模式。其电路原理框图如图1所示。 图1：电路原理框图 图2：输入与输出时序图 图3 输入级电路 控制信号为高电平时，输入级开关 三极管 工作，但放大级开关管不工作，电路输出无驱动能力;控制信号为低电平时，输入级开关 三极管 不工作，但放大级开关管工作，电路输出有驱动能力。电路工作输入与输出时序图如图2所示。 电路设计 由电路原理框图看出电路分为输入级电路、放大级 电路 、驱动

  设计 /

  四轴飞行器是近来在专业与非专业领域都非常火爆的技术产品。下面这篇文章针对四轴飞行器无位置传感器无刷直流电机的驱动控制，设计开发了三相六臂全桥驱动电路及控制程序。设计采用ATMEGA16单片机作为控制核心，利用反电势过零点检测轮流导通驱动电路的6个MOSFET实现换向;直流无刷电机控制程序完成MOSFET上电自检、电机启动软件控制，PWM电机转速控制以及电路保护功能。该设计电路结构相对比较简单，成本低、电机运行稳定可靠，实现了电机连续运转。近年来，四轴飞行器的研究和应用场景范围逐步扩大，它采用四个无刷直流电机作为其动力来源。无刷直流电机为外转子结构，直接驱动螺旋桨非常快速地旋转。 无刷直流电机的驱动控制方式大致上可以分为有位置传感器和无位置传感器的控制方式两

  在指示应用上，当有来电或信息时可以让彩色LED闪烁，或利用色彩来显示发话者的身份，例如自行定义的群组，如朋友、家人或业务往来的来电，这项功能不仅为移动电话带来个性化，同时在非常吵杂的环境中也相当有用。为进一步强化使用者的影音感受，RGB LED也同时用来产生许多吸引人的发光效果，其中一个例子是将RGB的发光动作与响铃的旋律或MP3音乐加以同步，另外一个RGB发光的有趣应用则是日本松下公司的Feel Talk功能，由于RGB LED被安排在移动电话的机壳下方，因此能依使用者的心情显示不同的色彩 主要白光LED供应商 目前大范围的应用在可携式设备LCD与键盘背光的白光LED,是由日商日亚(Nichia)化学公司于19

  设计 /

  在许多自动化处理系统中，电磁阀是很常见的致动器之一。电磁阀的种类有许多种，比如用于供水开关或燃气管道等，还有的电磁阀活塞则单纯用于线性的活塞运动。我们最常见的应用之一就是门铃。门铃中有一个活塞型的电磁阀线圈，受到交流电源激励后会移动其中的小杆。该杆会击打电磁阀两端的金属板由此产生“叮咚”的声音。 尽管电磁阀的机制有许多种，但其基础原理仍保持一致。它由线圈缠扰在金属（导电）材料上职称。当线圈充电后，该导电材料会进行某种机械运动，当去激励后会通过弹簧或其它机制来反转该运动。因为电磁阀内包含线圈，它们会消耗大量的电流，所以我们一定要得通过某种驱动电路来运行。这里我们就来讲述怎么样打造一个电磁阀的驱动电路。 所需元器件 电磁阀 12V电源适配

  中的电磁阀 /

  FOC控制管理系统设计

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