电机车

智能车电机驱动电路设计

发布时间:2022/6/3 18:38:12   

引言

参加过智能车竞赛的同学应该深有体会,电机驱动设计水很深,不能马虎,一但出问题,可能就是“火光四射”了。并且驱动的好坏也影响了电机性能的发挥,下面我们来设计一个BTN电机驱动电路。

正文

H桥电路是经典的电机驱动电路,我们本次就采用BTN芯片来搭电机驱动电路。当然,电机驱动的布线也是很有讲究的,因为我们使用的是W的电机,额定电流10A,所以对散热,耐压等因素的考虑一定不能疏忽。

首先我们找到BTN芯片的datasheet获得芯片的相关参数,这肯定是有助于我们电路设计的,不过小白就不在这里陪大家读啦。

我们来了解一下H桥电路,H桥是一个典型的控制直流电机的电路,这个H桥电路能够让负载两端的电压反相,电流反向,这样也就可以实现电机转向的调节了。其中我们的通常使用PWM脉宽调制波形来进行电机的控制,通过占空比的调节来实现电机控速。

大致了解了之后,我们就开始动手设计吧,首先我们需要一个MCU主控芯片,来生成脉宽调制波形,也就是PWM波。我们就采用最常用的STM32单片机来实现。第一步先画出单片机的最小系统板。

然后我们再在cubemx上将PWM引脚进行配置并生成对应的软件工程,分频系数和周期时间等都需要进行设置,当然这个参数也是需要匹配电机的参数的。

到此我们有了软件工程,那我们就继续进行电路设计吧,有了PWM的输出引脚后,我们首先要在BTN芯片跟单片机引脚之间加上单向隔离作为MCU的保护。用的是74LVC芯片。

之后就到了我们最重要的H桥电路部分了,由于BTN耐压值以及额定电流等参数都相当大,至少用于智能车竞赛那是绰绰有余了,所以完全不需要担心堵转烧坏板子的问题。下面我就直接放上H桥的电路。

到这一步,你以为就结束了嘛。当然没有,光是原理图的教学,完全不够干货,毕竟百度上也有一大堆嘛。

那我这次就针对驱动板的布线给大家讲讲需要注意的点叭~

首先我们的两个BTN芯片要尽量的放置在靠近的位置,由于电机线的布线考虑其承载的电流大小,并不能采用信号线的粗细来布置,尤其是在驱动功率较大的电机时,线太细发热严重甚至会烧坏板子。我项目里使用的线宽为90mil。

但是并不是所有连接到BTN芯片的线都需要加粗的,我们只需要

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