電機控制技術（集成雙極晶體管PWM直流調(diào)速系統(tǒng)）

——集成雙極晶體管PWM直流調(diào)速系統(tǒng)電機控制技術目錄1.系統(tǒng)的組成12.系統(tǒng)的工作原理22.3控制信號綜合和系統(tǒng)的工作過程52.1SG1731PWM專用集成電路32.2主電路4⒈系統(tǒng)的組成圖1為由SG1731PWM集成電路控制的、由BJT(H型)電路供電的直流調(diào)速系統(tǒng)。集成電路控制的BJT-PWM直流調(diào)速系統(tǒng)

圖中，SM為永磁式直流伺服電動機，供電電路為四個BJT構(gòu)成的H型電路，4個二極管為續(xù)流二極管，H型電路由±22V直流電源供電。SG1731為PWM專用集成電路，它由±15V和±22V兩組直流電源供電。TG為測速發(fā)電機，電位器RP調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋電壓，轉(zhuǎn)速反饋信號送往集成電路④腳，給定信號送往④腳，集成電路的③腳接地；電源線路和保護、報警、顯示等環(huán)節(jié)的線路未畫在圖上。對于由集成電路控制的系統(tǒng)，首先應該搞清專用集成電路的功能、技術指標、各管腳的用途和對應的輸入輸出信號，以及使用時的注意事項，然后由主電路、驅(qū)動電路、控制信號、工作過程、輔助電路的順序去搞清楚系統(tǒng)的原理。下面對集成電路做簡單說明。⒉SG1731集成電路控制的BJT-PWM直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理

⑴SG1731PWM專用集成電路的基本結(jié)構(gòu)

SG1731PWM專用集成電路的管腳排列如圖2所示。其內(nèi)部功能如圖3所示。⒉1SG1731PWM專用集成電路該芯片內(nèi)有一個三角波發(fā)生器、偏差信號放大器、比較器和橋式功放電路。此電路的原理是將一個直流信號電壓與三角波電壓疊加后，形成脈寬調(diào)制方波，再經(jīng)過橋式功率放大電路輸出。它具有外觸發(fā)保護、死區(qū)調(diào)節(jié)和±100電流的輸出能力；其振蕩頻率為可調(diào)，適用于單極性PWM控制，也可用于雙極性PWM控制，是直流電動機控制專用集成電路。⑵SG1731PWM集成電路各管腳的名稱、輸入輸出信號和功能

根據(jù)產(chǎn)品說明書，SG1731PWM集成電路各管腳的名稱、輸入輸出信號和功能列于表1中。表中的電壓的符號仍保持原芯片說明書上的符號V，但在文字敘述中，電壓的符號仍一律沿用U表示，這一點要特別注意。

此集成電路需要兩組電源：一組為（接16和9腳）用于芯片的控制電路；另一組電源（接14和11腳），用于橋式功放電路。此功放電路輸出的電流可達（功率放大器輸出為12和13腳）。⑶電源及電壓信號由圖1可知：電源電壓分別經(jīng)過電阻、、和、、分壓產(chǎn)生、和、。適當選擇這些電阻可以得到所需的電壓值。另外，電源都經(jīng)過的電容接地，這是為了濾除電源中的干擾信號。⑷三角波振蕩器由圖3可見，由觸發(fā)器、比較器、、正反向恒流源（電流均為）和外接電容器構(gòu)成三角波振蕩器。為了便于理解將三角波振蕩器改畫成圖4所示的原理圖。

由圖可知，當開關左右撥動時，電容充電的電流在正負值之間跳變，充放電斜率放生變化，就會得出等幅的三角波。⑸偏差放大器為一個集成運算放大器通過外接合適的電阻電容可構(gòu)成需要的調(diào)節(jié)器。在這里的調(diào)節(jié)器具有反向作用。⑹PWM的形成、組成施密特觸發(fā)器，它的輸出為兩個不同的高低電平，可以控制PWM功率放大器的輸出。⑺關斷控制功能在管腳15接入低電平可以使系統(tǒng)停止工作。⑻注意事項①與的差值不能小于7.0V,也不能超過30V.②與的差值不能小于5.0V,也不能超過44V.③芯片10腳必須接最低電位處。④電動機可用電源，也可另接電源。在圖1所示的系統(tǒng)中，主電路為由4個BJT(V1～V4)構(gòu)成的H型供電電路，4個二極管為續(xù)流二極管，其中SM為永磁式直流伺服電動機，電路由±22V直流電源供電。

2.2主電路由圖2可見，在比較器、上進行比較的是和、。其中、的值是事先設定好的。①當時，三角波以及電動機電壓的波形如圖5a.②當