一种基于PWM控制的H桥功率驱动器的设计

摘要

本文主要阐述了一种基于PWM控制、应用于直流及步进电机驱动的H桥功率驱动器的电路设计.本文首先从系统的角度出发,对电路进行总体设计,确定了电路的功能模块及模块之间的功能衔接.接着,根据项目的性能指标要求,详细设计并分析了本电路中的电荷泵电路、自举电路、过温保护电路、电流取样电路四个功能模块及PWM速度反馈控制应用电路,这是本文的重点所在.本文提出了一种双稳态过温保护电路,利用双稳态概念引入正反馈产生滞回,并且大大提高两个稳态之间的转换速度,设计后得出的过温保护电路分别在145℃和170℃产生报警和关断信号,转换速度在2℃以内(比传统过温保护电路提高了三倍以上),并有10℃的滞回量.

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文摘

英文文摘

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第一章引言

1.1概况

1.2国内外发展动态

1.3本文的主要工作

第二章总体电路设计

2.1直流电机的工作原理及数学模型

2.2控制电机运转的两种模式

2.2.1 Signal/Magnitude control(S/M控制)

2.2.2 Locked Anti-Phase control(LAP控制)

2.3总体电路设计

2.4总体功能框图

2.5总体电路性能指标要求

2.6 H桥电流取样反馈控制电机速度的设计思路

第三章子电路设计

3.1 DMOS H桥

3.2高端功率管驱动电路-自举电路及电荷泵电路

3.2.1自举电路上升时间及外接自举电容的确定

3.2.2电荷泵上升时间及电荷泵电容的确定

3.3过流保护电路

3.4过温保护电路

3.4.1舣稳态过温保护电路雪崩式状态转变及滞回的理论分析

3.4.2转换速度及温度滞回量的确定

3.4.3带隙基准产生电路

3.5电流取样电路

3.6死区时间产生原理分析

第四章总体仿真及主要性能指标仿真

4.1总体电路图

4.2总体功能仿真结果

4.3总体功耗的计算及仿真结果

4.4输出开启及关断时间仿真结果

第五章应用电路设计

第六章版图与工艺实验

6.1总体版图

6.2主要工艺流程

第七章结论

参考文献

致谢

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