基于ir2136无刷直流电机驱动电路设计

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1、第20卷第9期电子设计工程2012年5月V01．20No．9ElectronicDesignEngineeringMay．2012基于IR2136的无刷直流电机驱动电路的设计秦文甫．张昆峰(中国空空导弹研究院河南洛阳471009)摘要：实现了一个基于IR2136的适用于无刷直流电机的三相全桥驱动电路的设计。详细介绍了电路的信号隔离模块、逻辑综合电路、三相逆变驱动电路和过流保护电路。并对电路中的关键参数进行了计算分析和选择，最后通过Saber仿真分析软件对设计完成的电路进行了仿真。仿真分析结果证明，电路的设计性

2、能完全满足使用要求。关键词：三相全桥驱动；信号隔离模块；三相逆变驱动；Saber中图分类号：TM383文献标识码：A文章编号：1674—6236{2012)09—0118—03DesignofdrivercircuitforBLDCMbasedonIR2136QINWen—fu，ZHANGKun·feng(ChinaAirborneMissileAcademy，oyfmg471009，China)Abstract：Athree-phasefullbridgedriverforBLDCMbasedontheIR

3、2136chipwasintroduced，includingthesignalisolationmodule，logicsynthesiscircuits，three-phaseinvertingcircuitsandcurrentsamplingandprotectingmodule．Thekeyparametersofthedriverwascalculatedandselected．ThenthecircuitwassimulatedusingtheSaberSimulator，theresultss

4、howedthatthedrivercanfulfilltherequirementsofpracticaluse．Keywords：three-bridgefullbridge；signalisolation；three-phaseinvertingcircuit；Saber随着电力电子技术和高性能永磁材料的发展，无刷直流电机的应用在航空航天、医疗、家电及自动化领域获得了迅猛的发展。无刷电机驱动电路是数字控制电路和无刷直流电机联系的纽带，它采用功率电子开关和霍尔位置传感器代替有刷电机中的电刷和换相器。接收来

5、自数字电路的控制信号，将电流分配给无刷电机定子上的U、V、W三相绕组。相对于数字控制部分，驱动电路是电机控制系统中的薄弱环节。因此，电机功率驱动模块电路性能的好坏将直接关系到系统的整体性能和可靠性【。图1BLDCM驱动电路框图以IR公司的专用驱动功率芯片IR2136为中心，采用Fig．1StructurediagramofthedrivercircuitforBLDCMMOSFET作为功率开关器件，完成了三相全桥逆变电路的设1．1信号隔离部分计，选用的MOSFET管为IRFP260N。驱动电路接收电机输出电机

6、控制信号PWM和DIR产生电路为数字电路，工作的代表转子位置的3个霍尔信号HA、HB、HC．并接收经过隔频率比较高，工作电压及电流都比较低。而功率驱动模块的离处理过的PWM波和控制电机转向的方向信号DIR，经过电压和电流比较大。如果驱动模块的高压大电流串入前端控组合逻辑运算，输出按一定次序控制6个功率MOSFET导通制数字电路，将会对数字控制电路造成干扰。为了保证DSP与关断的信号。在MOSFET的应用中，驱动、保护这两个问题可靠工作．必须实现弱信号的DSP硬件系统与大电流的功率必须全面考虑闭。文中详细介绍了

7、功率驱动电路中驱动部分放大电路之间进行隔离与匹配。本设计中采用集成光耦和保护部分的设计，并在分析计算的基础上对电路的关键参HCPL2231模块，外围电路如图2所示，该模块由两通道独立数进行了选择。光耦组成。光耦隔离实现了单方向传递信号，寄生反馈极小，传输信号带宽为6MHz。完全可以满足需要传输的PWM和1功率驱动电路DIR信号带宽要求。通过信号隔离，避免DSP的运行受到功采用的驱动电路原理框图如图1所示，共包括4个部分：率放大电路的干扰，提高了整个控制系统的可靠性。另外，通信号隔离部分、驱动部分、三相逆变桥部

8、分及过流保护部分。过光耦将隔离后的PWM和DIR信号提高至15V，从而提高了控制信号抗干扰毛刺的能力。收稿日期：20l2一O3—04稿件编号：20l203O24作者简介：秦文甫(1970一)，男，河南嵩县人，硕士，高级工程师。研究方向：空空导弹伺服系统总体设计。一1l8一秦文甫．等基于IR2136的无刷直流电机驱动电路的设计P15VP件。它带有3个独立的高压侧和低压侧输出通道，其内部采N1Il用自举