直流电机控制原理,直流电机控制器电路原理图-KIA MOS管

直流电机控制原理

直流电机控制将直流电源的电能转换为机械能的机电装置。它通过控制电流方向和大小，来改变电机的转速和转矩。

直流电机控制的基本原理可以归纳为电流控制和转矩控制。在电流控制方面，采用调节电机输入电流的方法来实现转速和转矩的控制。

其中，调节输入电流的大小可以通过改变电源电压、电阻、或者采用PWM(脉宽调制）技术进行控制。

而在转矩控制方面，通过改变电机的电势(反电势)来控制电机的转矩输出。直流电机的转速和转矩与输入电流之间存在一定的数学关系。

通常情况下，直流电机的转速与输入电压成正比，转矩与输入电流成正比。因此，在控制直流电机的转速和转矩时，可以通过调节输入电压和电流的大小来实现。

直流电机控制器电路原理图

直流电机控制器的基本功能：速度控制、方向控制、电流限制、欠压保护、电机运行状态检测等。

控制电路通常由一个电子控制器、一个电源和一个电机组成，电子控制器通常采用微控制器、单片机、逻辑门电路等控制元件，根据输入信号，通过PWM（脉宽调制）控制电压大小、频率、占空比等参数的变化，从而调节电机的运行状态。

直流电机控制器可以分为无刷电机和有刷电机控制器，其中，有刷电机控制器通过改变电机和电源之间的电流和电压来控制电机的转速、方向和启停。而无刷电机控制器则可以实现更加精细的控制。

直流电机控制器广泛应用于各种机器和设备中，在机床、印刷、风机、压缩机、输送机等领域都有着重要的应用。同时，随着技术的不断进步，直流电机控制器在电动汽车、太阳能和风能转换等领域也得到了广泛应用。

采用NE555的直流电机控制器电路图

这里显示了使用 NE555 的简单直流电机控制器电路。这里已经发布了许多直流电机速度控制路，但这是第一个使用 NE555 定时器 IC 的电路。除了控制电机速度之外，还可以使用该电路改变其旋转方向。

该电路的核心是基于定时器NE555的PWM电路。 NE555 作为一个非稳态多谐振荡器接线，其占空比可以通过改变 POT R1 来调整。 IC1 的输出耦合至晶体管 Q1 的基极，晶体管 Q1 根据其基极提供的 PWM 信号驱动电机。占空比越高，电机的平均电压就会越高，从而导致电机速度越高，反之亦然。直流电机方向的改变是通过使用 DPDT 开关 S1 来实现的，该开关在应用中仅切换应用于电机的极性。

使用LM3578的直流电机速度控制器电路图

直流电机速度控制电路采用IC LM3578开关稳压器设计，该IC可用于DC到DC电压转换，例如降压、升压和逆变应用。

LM3578A可轻松适应各种直流到直流电压转换设置，包括降压、升压和反相配置。值得注意的是其独特的比较器输入级，具有用于反相和非反相输入的单独引脚，以及每个输入的内部 1.0V 参考电压。

这一特性简化了电路设计和 PCB 布局。输出支持高达 750 mA 的电流，拥有集电极和发射极输出引脚，增强了设计灵活性。外部电流限制端子可适应接地或 Vin 端子，具体取决于应用。

此外，LM3578A 还集成了一个板载振荡器，有助于轻松调整开关频率（从 <1 Hz 到 100 KHz）与单个外部电容器。该 IC 采用 PDIP/SOIC 封装，工作电压范围为 2V 至 40V。

直流电机与直流电源和输出驱动器 IRF 540 MOSFET 连接，二极管 D1 提供反电动势保护，MOSFET 栅极端子由 LM 3578 引脚 5 的输出信号驱动，引脚 8、7 和引脚 6 短接LM3578 的 1、3 脚与地电源连接在一起，C1、C2、R2 元件连接在引脚 1、3 和地之间，LM3578 的引脚 2 与 R1 和可变电阻 VR1 连接，通过改变 VR1 可以改变直流电机的转速。

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