基于ir2104大电流电机驱动制作经验

Posted by Faxci Blog on March 2, 2022

基于IR2104大电流电机驱动制作经验

在最前:上学期摆烂了一个学期,智能车硬件部分竟还没有开动!吓得我赶紧用不到一周时间根据开源资料的原理图设计好了电机驱动的PCB。寒假连肝了2天终于完成了部分关键硬件部分的测试。本想着去学校后再做第二版的焊接,结果无奈被学校勒令居家隔离3周再返校,故而又在家焊好了第二块板子。

一、原理图部分

由于本人能力有先,原理图部分直接参考了CSDN上大佬分享的方案

此驱动电路中核心部分是IR2104半桥芯片栅压驱动电路,在此基础上添加了相关的供电模块,和信号输入隔离模块,各模块具体介绍见下文。

原理图如下:[这里是张图片]

二、关键芯片介绍

2.1 MC34063 DCDC直流稳压芯片

以下是MC34063A芯片数据手册关于这个芯片的简介。

The MC34063A Series is a monolithic control circuit containing the primary functions required for DC−to−DC converters. These devices consist of an internal temperature compensated reference, comparator, controlled duty cycle oscillator with an active current limit circuit, driver and high current output switch. This series was specifically designed to be incorporated in Step−Down and Step−Up and Voltage−Inverting applications with a minimum number of external components.

正如手册所言,MC34063A系列是一款单芯片控制电路,包含DC-DC转换器所需的主要功能。这些器件由一个内部温度补偿基准、比较器、带有源电流限制电路的受控占空比振荡器、驱动器和高电流输出开关组成。该系列专为降压、升压和负压应用而设计,具有最少数量的外部元件。

典型应用方案如下:[这里是张照片]

根据IR2104的电压需求和我电池的特性,最终确定了应用目标:7v -> 12v 升压。依照典型应用电路图计算出各电阻阻值并画好原理图如下 [这里是张照片]

并且根据我对手册中layout建议的理解做了以下布局 [这里是张图片]

最终经测试芯片成功将电压升至了12v。

2.2 稳压管3.3v稳压电路

这里还没测试,稍后补充

2.3 74lvckm245隔离芯片

芯片供电电压3.3v,连2.2都没解决,2.3就算了吧:( 真男人从不加隔离![流汗黄豆] 单片机:不你想加

2.4 IR2104栅压驱动电路

众所周知,电机驱动,最核心的模块肯定是H桥驱动电路。不同意的话去点亮个钽电容?

但是用单片机电平直接控制MOS管通断显然不太现实,先不说可能带来的较大的回流冲击以及噪声干扰等难以避免的影响,单单是过小的电压就不一定能让MOS管听话地开关。故引入了具有完善的功能的驱动芯片,与其外围电路一同控制MOS管栅极电平变化,实现H桥正常运行。

初始写0时:下路CMOS上管导通,LO由浮空抬压至芯片电源电位,因此LO和COM之间产生导通电压VCC,下半桥MOS导通;上路CMOS下管导通,HO和Vs短路,上半桥MOS关断。 当写1时,上路CMOS上管导通,依靠电容自举,HO和Vs间产生导通电压VCC,上半桥MOS导通;下路CMOS下路导通,LO和COM短路,下班桥MOS关断。[1]