電機控制技術（集成雙極晶體管PWM直流調速系統(tǒng)）

——集成雙極晶體管PWM直流調速系統(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)電路供電的直流調速系統(tǒng)。集成電路控制的BJT-PWM直流調速系統(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調節(jié)轉速反饋電壓，轉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直流調速系統(tǒng)的工作原理

⑴SG1731PWM專用集成電路的基本結構

SG1731PWM專用集成電路的管腳排列如圖2所示。其內部功能如圖3所示。⒉1SG1731PWM專用集成電路該芯片內有一個三角波發(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)調節(jié)和±100電流的輸出能力；其振蕩頻率為可調，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成需要的調節(jié)器。在這里的調節(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