一種基于LMD18200T直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)

摘要：在伺服控制系統(tǒng)中，我們經(jīng)常會(huì)使用到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。常規(guī)驅(qū)動(dòng)器電路硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、系統(tǒng)運(yùn)行可靠性不高、體積較大。所以為了提高伺服系統(tǒng)的可靠性、減小其體積，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種基于LMD18200T的直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，控制信號(hào)采用光隔電路，提高驅(qū)動(dòng)器穩(wěn)定性。實(shí)踐證明：該驅(qū)動(dòng)器具有良好的調(diào)速性能、可靠性高、體積小等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：LMD18200T；直流伺服電動(dòng)機(jī)；光隔電路；驅(qū)動(dòng)器

中圖分類號(hào)：TM383 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）16-0026-02

開(kāi)發(fā)一個(gè)電動(dòng)機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器是一項(xiàng)繁瑣的工作。過(guò)去用邏輯集成電路、比較器、晶體管、二極管等電子元器件裝配在一個(gè)面板上，并使用分立的MOSFET或絕柵雙極管連接成的一個(gè)H橋或半橋輸出電路。這種方法設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)器存在設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、電路復(fù)雜、穩(wěn)定性差、效率低等缺點(diǎn)。針對(duì)上述缺點(diǎn)，我們選用LM18200T作為驅(qū)動(dòng)芯片，設(shè)計(jì)了一種新式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

1 LMD18200T介紹

1.1 參數(shù)和引腳介紹

LMD18200T是一種專用于直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的H橋組件。它將4個(gè)H橋功率組成器件和邏輯控制電路封裝在一個(gè)有11個(gè)引腳的芯片中。峰值電流：6A，連續(xù)電流：3A，工作電壓：最高達(dá)55V，信號(hào)輸入兼容TTL和CMOS。

引腳1、11是橋臂1、2自舉電容輸入端。引腳2、10是H橋輸出端。引腳3、4、5分別是方向輸入端、剎車輸入端、PWM信號(hào)輸入端，PWM信號(hào)、方向信號(hào)、剎車信號(hào)三者的配合使用關(guān)系見(jiàn)表1。同時(shí)方向信號(hào)的使用取決于PWM信號(hào)類型。引腳6、7是直流電源正負(fù)輸入端。引腳8是電流檢測(cè)輸出端，典型值為377uA/A。引腳9是溫度報(bào)警輸出端，提供溫度報(bào)警信號(hào)。

1.2 原理

四個(gè)DMOS管集成在芯片內(nèi)部組成H型驅(qū)動(dòng)橋。通過(guò)充電泵電路為上橋臂的2個(gè)開(kāi)關(guān)管提供柵極控制電壓，充電泵電路由一個(gè)300kHz的振蕩器控制。若需要更高的工作頻率，可在引腳1、11外接電容形成第二個(gè)充電泵電路。外接電容越大，頻率更高。腳2、10接直流電機(jī)正負(fù)極，電流方向：正轉(zhuǎn)，腳2→腳10；反轉(zhuǎn)，腳10→腳2。腳8接一個(gè)電阻再接地，過(guò)流情況通過(guò)電阻來(lái)檢測(cè)。它的內(nèi)部設(shè)計(jì)有保護(hù)電路，過(guò)流值為10A，當(dāng)電路電流超過(guò)10A或者過(guò)流時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，芯片會(huì)自動(dòng)停止輸出并且會(huì)周期性恢復(fù)。

2 驅(qū)動(dòng)器電路設(shè)計(jì)

根據(jù)LMD18200T的電路，可以直接用主控制器接信號(hào)線控制LMD18200T來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。這種方法理論上沒(méi)有問(wèn)題，但是這種方法設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)電和弱電共地。這樣強(qiáng)電就可能干擾弱電信號(hào)，影響控制的可靠性。同時(shí)可能由于短路導(dǎo)致主控制器被燒壞。為了避免這些不足，這里采用光隔電路來(lái)隔離強(qiáng)電與弱電?？刂菩盘?hào)經(jīng)過(guò)光耦點(diǎn)亮其內(nèi)部發(fā)光二極管，使光耦另一側(cè)的三極管導(dǎo)通。電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，從光耦一側(cè)傳到另一側(cè)，最終又轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電與弱電隔離。

常用高速光耦有HCPL2631、6N137等，低速光耦有PC817、TLP521系列等。PWM信號(hào)頻率較高，我們使用高速光耦HCPL2631；BRAKE（剎車信號(hào)）、DIRECTION（方向信號(hào)）頻率較低，我們使用低速光耦TP521-4。光耦可以是共陰極，也可以是共陽(yáng)極工作。共陰極工作方式：信號(hào)輸入端接光耦內(nèi)部二極管正極端引腳，二極管負(fù)極端引腳接地（此地和信號(hào)應(yīng)共地）。當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，光耦導(dǎo)通；否則，光耦不導(dǎo)通。共陽(yáng)極工作方式：信號(hào)輸入端接光耦內(nèi)部二極管負(fù)極端引腳，二極管正極端引腳接外接的VCC（此高電平應(yīng)和信號(hào)共地）。當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，光耦不導(dǎo)通；否則，光耦導(dǎo)通。這里選擇共陽(yáng)極工作方式，光耦隔離電路見(jiàn)圖1。

PWM有兩種控制方法：雙極性PWM控制方式和單極性PWM控制方式。雙極性PWM控制方式：PWM信號(hào)包含幅值信息和方向信息。3腳接PWM信號(hào)，5腳接高電平。PWM信號(hào)占空比與電機(jī)運(yùn)動(dòng)關(guān)系：占空比是50%，電機(jī)不轉(zhuǎn)；占空比小于50%，電機(jī)反轉(zhuǎn)；占空比大于50%，電機(jī)正轉(zhuǎn)。單極性PWM控制方式：3腳接方向信號(hào)，其輸入電平：正轉(zhuǎn)，高電平；反轉(zhuǎn)，低電平。5腳接PWM信號(hào)，其占空比與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。

本文介紹單極性PWM控制方式，直流伺服電機(jī)電源電壓為24V，設(shè)計(jì)總電路圖如圖1。腳3接方向信號(hào)，腳5接PWM信號(hào)。當(dāng)腳3信號(hào)輸入是高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)器電流從腳2流入腳10；為低電平時(shí)，電流則從腳10流入腳2。PWM信號(hào)的占空比與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。當(dāng)給光耦輸入信號(hào)，光耦內(nèi)的發(fā)光二極管發(fā)光，當(dāng)光強(qiáng)達(dá)到一定強(qiáng)度（一般要求電流大于10mA）時(shí)，光耦導(dǎo)通，信號(hào)傳到另一側(cè)，實(shí)現(xiàn)光電隔離。LMD18200T收到信號(hào)后輸出電流，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)。

3 結(jié)語(yǔ)

利用LMD18200T設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)單、周期短，外圍電路簡(jiǎn)單、可靠，體積小，且能夠很好地服從控制信號(hào)的命令。由于該驅(qū)動(dòng)器是開(kāi)環(huán)的、純粹的功率放大器。在沒(méi)有主控板時(shí)，該驅(qū)動(dòng)器是不能夠工作的?？梢栽谠擈?qū)動(dòng)器上加上控制芯片，設(shè)計(jì)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1] LMD18200 Datasheer [Z].National Semicon doctor1999.

[2] HCPL2631 Datasheer FAIRCHILD 2005.

[3] TLP521-1、TLP521-2、TLP521-4DatasheerTOSHIBA，1998.

[4] 吳紅星.電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制專用集成電路應(yīng)用手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2009.

[5] 譚建成.電動(dòng)機(jī)控制專用集成電路[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[6] 謝寶昌，任永德.電機(jī)的DSP控制技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：航空航天大學(xué)出版社，2004.

作者簡(jiǎn)介：唐松（1992—），男，江西宜春人，武漢大學(xué)學(xué)生，研究方向：機(jī)械制造設(shè)計(jì)制造及其自

動(dòng)化。

摘要：在伺服控制系統(tǒng)中，我們經(jīng)常會(huì)使用到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。常規(guī)驅(qū)動(dòng)器電路硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、系統(tǒng)運(yùn)行可靠性不高、體積較大。所以為了提高伺服系統(tǒng)的可靠性、減小其體積，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種基于LMD18200T的直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，控制信號(hào)采用光隔電路，提高驅(qū)動(dòng)器穩(wěn)定性。實(shí)踐證明：該驅(qū)動(dòng)器具有良好的調(diào)速性能、可靠性高、體積小等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：LMD18200T；直流伺服電動(dòng)機(jī)；光隔電路；驅(qū)動(dòng)器

中圖分類號(hào)：TM383 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）16-0026-02

開(kāi)發(fā)一個(gè)電動(dòng)機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器是一項(xiàng)繁瑣的工作。過(guò)去用邏輯集成電路、比較器、晶體管、二極管等電子元器件裝配在一個(gè)面板上，并使用分立的MOSFET或絕柵雙極管連接成的一個(gè)H橋或半橋輸出電路。這種方法設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)器存在設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、電路復(fù)雜、穩(wěn)定性差、效率低等缺點(diǎn)。針對(duì)上述缺點(diǎn)，我們選用LM18200T作為驅(qū)動(dòng)芯片，設(shè)計(jì)了一種新式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

1 LMD18200T介紹

1.1 參數(shù)和引腳介紹

LMD18200T是一種專用于直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的H橋組件。它將4個(gè)H橋功率組成器件和邏輯控制電路封裝在一個(gè)有11個(gè)引腳的芯片中。峰值電流：6A，連續(xù)電流：3A，工作電壓：最高達(dá)55V，信號(hào)輸入兼容TTL和CMOS。

引腳1、11是橋臂1、2自舉電容輸入端。引腳2、10是H橋輸出端。引腳3、4、5分別是方向輸入端、剎車輸入端、PWM信號(hào)輸入端，PWM信號(hào)、方向信號(hào)、剎車信號(hào)三者的配合使用關(guān)系見(jiàn)表1。同時(shí)方向信號(hào)的使用取決于PWM信號(hào)類型。引腳6、7是直流電源正負(fù)輸入端。引腳8是電流檢測(cè)輸出端，典型值為377uA/A。引腳9是溫度報(bào)警輸出端，提供溫度報(bào)警信號(hào)。

1.2 原理

四個(gè)DMOS管集成在芯片內(nèi)部組成H型驅(qū)動(dòng)橋。通過(guò)充電泵電路為上橋臂的2個(gè)開(kāi)關(guān)管提供柵極控制電壓，充電泵電路由一個(gè)300kHz的振蕩器控制。若需要更高的工作頻率，可在引腳1、11外接電容形成第二個(gè)充電泵電路。外接電容越大，頻率更高。腳2、10接直流電機(jī)正負(fù)極，電流方向：正轉(zhuǎn)，腳2→腳10；反轉(zhuǎn)，腳10→腳2。腳8接一個(gè)電阻再接地，過(guò)流情況通過(guò)電阻來(lái)檢測(cè)。它的內(nèi)部設(shè)計(jì)有保護(hù)電路，過(guò)流值為10A，當(dāng)電路電流超過(guò)10A或者過(guò)流時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，芯片會(huì)自動(dòng)停止輸出并且會(huì)周期性恢復(fù)。

2 驅(qū)動(dòng)器電路設(shè)計(jì)

根據(jù)LMD18200T的電路，可以直接用主控制器接信號(hào)線控制LMD18200T來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。這種方法理論上沒(méi)有問(wèn)題，但是這種方法設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)電和弱電共地。這樣強(qiáng)電就可能干擾弱電信號(hào)，影響控制的可靠性。同時(shí)可能由于短路導(dǎo)致主控制器被燒壞。為了避免這些不足，這里采用光隔電路來(lái)隔離強(qiáng)電與弱電。控制信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦點(diǎn)亮其內(nèi)部發(fā)光二極管，使光耦另一側(cè)的三極管導(dǎo)通。電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，從光耦一側(cè)傳到另一側(cè)，最終又轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電與弱電隔離。

常用高速光耦有HCPL2631、6N137等，低速光耦有PC817、TLP521系列等。PWM信號(hào)頻率較高，我們使用高速光耦HCPL2631；BRAKE（剎車信號(hào)）、DIRECTION（方向信號(hào)）頻率較低，我們使用低速光耦TP521-4。光耦可以是共陰極，也可以是共陽(yáng)極工作。共陰極工作方式：信號(hào)輸入端接光耦內(nèi)部二極管正極端引腳，二極管負(fù)極端引腳接地（此地和信號(hào)應(yīng)共地）。當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，光耦導(dǎo)通；否則，光耦不導(dǎo)通。共陽(yáng)極工作方式：信號(hào)輸入端接光耦內(nèi)部二極管負(fù)極端引腳，二極管正極端引腳接外接的VCC（此高電平應(yīng)和信號(hào)共地）。當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，光耦不導(dǎo)通；否則，光耦導(dǎo)通。這里選擇共陽(yáng)極工作方式，光耦隔離電路見(jiàn)圖1。

PWM有兩種控制方法：雙極性PWM控制方式和單極性PWM控制方式。雙極性PWM控制方式：PWM信號(hào)包含幅值信息和方向信息。3腳接PWM信號(hào)，5腳接高電平。PWM信號(hào)占空比與電機(jī)運(yùn)動(dòng)關(guān)系：占空比是50%，電機(jī)不轉(zhuǎn)；占空比小于50%，電機(jī)反轉(zhuǎn)；占空比大于50%，電機(jī)正轉(zhuǎn)。單極性PWM控制方式：3腳接方向信號(hào)，其輸入電平：正轉(zhuǎn)，高電平；反轉(zhuǎn)，低電平。5腳接PWM信號(hào)，其占空比與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。

本文介紹單極性PWM控制方式，直流伺服電機(jī)電源電壓為24V，設(shè)計(jì)總電路圖如圖1。腳3接方向信號(hào)，腳5接PWM信號(hào)。當(dāng)腳3信號(hào)輸入是高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)器電流從腳2流入腳10；為低電平時(shí)，電流則從腳10流入腳2。PWM信號(hào)的占空比與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。當(dāng)給光耦輸入信號(hào)，光耦內(nèi)的發(fā)光二極管發(fā)光，當(dāng)光強(qiáng)達(dá)到一定強(qiáng)度（一般要求電流大于10mA）時(shí)，光耦導(dǎo)通，信號(hào)傳到另一側(cè)，實(shí)現(xiàn)光電隔離。LMD18200T收到信號(hào)后輸出電流，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)。

3 結(jié)語(yǔ)

利用LMD18200T設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)單、周期短，外圍電路簡(jiǎn)單、可靠，體積小，且能夠很好地服從控制信號(hào)的命令。由于該驅(qū)動(dòng)器是開(kāi)環(huán)的、純粹的功率放大器。在沒(méi)有主控板時(shí)，該驅(qū)動(dòng)器是不能夠工作的?？梢栽谠擈?qū)動(dòng)器上加上控制芯片，設(shè)計(jì)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1] LMD18200 Datasheer [Z].National Semicon doctor1999.

[2] HCPL2631 Datasheer FAIRCHILD 2005.

[3] TLP521-1、TLP521-2、TLP521-4DatasheerTOSHIBA，1998.

[4] 吳紅星.電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制專用集成電路應(yīng)用手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2009.

[5] 譚建成.電動(dòng)機(jī)控制專用集成電路[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[6] 謝寶昌，任永德.電機(jī)的DSP控制技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：航空航天大學(xué)出版社，2004.

作者簡(jiǎn)介：唐松（1992—），男，江西宜春人，武漢大學(xué)學(xué)生，研究方向：機(jī)械制造設(shè)計(jì)制造及其自

動(dòng)化。

摘要：在伺服控制系統(tǒng)中，我們經(jīng)常會(huì)使用到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。常規(guī)驅(qū)動(dòng)器電路硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、系統(tǒng)運(yùn)行可靠性不高、體積較大。所以為了提高伺服系統(tǒng)的可靠性、減小其體積，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種基于LMD18200T的直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，控制信號(hào)采用光隔電路，提高驅(qū)動(dòng)器穩(wěn)定性。實(shí)踐證明：該驅(qū)動(dòng)器具有良好的調(diào)速性能、可靠性高、體積小等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：LMD18200T；直流伺服電動(dòng)機(jī)；光隔電路；驅(qū)動(dòng)器

中圖分類號(hào)：TM383 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）16-0026-02

開(kāi)發(fā)一個(gè)電動(dòng)機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器是一項(xiàng)繁瑣的工作。過(guò)去用邏輯集成電路、比較器、晶體管、二極管等電子元器件裝配在一個(gè)面板上，并使用分立的MOSFET或絕柵雙極管連接成的一個(gè)H橋或半橋輸出電路。這種方法設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)器存在設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、電路復(fù)雜、穩(wěn)定性差、效率低等缺點(diǎn)。針對(duì)上述缺點(diǎn)，我們選用LM18200T作為驅(qū)動(dòng)芯片，設(shè)計(jì)了一種新式直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

1 LMD18200T介紹

1.1 參數(shù)和引腳介紹

LMD18200T是一種專用于直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的H橋組件。它將4個(gè)H橋功率組成器件和邏輯控制電路封裝在一個(gè)有11個(gè)引腳的芯片中。峰值電流：6A，連續(xù)電流：3A，工作電壓：最高達(dá)55V，信號(hào)輸入兼容TTL和CMOS。

引腳1、11是橋臂1、2自舉電容輸入端。引腳2、10是H橋輸出端。引腳3、4、5分別是方向輸入端、剎車輸入端、PWM信號(hào)輸入端，PWM信號(hào)、方向信號(hào)、剎車信號(hào)三者的配合使用關(guān)系見(jiàn)表1。同時(shí)方向信號(hào)的使用取決于PWM信號(hào)類型。引腳6、7是直流電源正負(fù)輸入端。引腳8是電流檢測(cè)輸出端，典型值為377uA/A。引腳9是溫度報(bào)警輸出端，提供溫度報(bào)警信號(hào)。

1.2 原理

四個(gè)DMOS管集成在芯片內(nèi)部組成H型驅(qū)動(dòng)橋。通過(guò)充電泵電路為上橋臂的2個(gè)開(kāi)關(guān)管提供柵極控制電壓，充電泵電路由一個(gè)300kHz的振蕩器控制。若需要更高的工作頻率，可在引腳1、11外接電容形成第二個(gè)充電泵電路。外接電容越大，頻率更高。腳2、10接直流電機(jī)正負(fù)極，電流方向：正轉(zhuǎn)，腳2→腳10；反轉(zhuǎn)，腳10→腳2。腳8接一個(gè)電阻再接地，過(guò)流情況通過(guò)電阻來(lái)檢測(cè)。它的內(nèi)部設(shè)計(jì)有保護(hù)電路，過(guò)流值為10A，當(dāng)電路電流超過(guò)10A或者過(guò)流時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，芯片會(huì)自動(dòng)停止輸出并且會(huì)周期性恢復(fù)。

2 驅(qū)動(dòng)器電路設(shè)計(jì)

根據(jù)LMD18200T的電路，可以直接用主控制器接信號(hào)線控制LMD18200T來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。這種方法理論上沒(méi)有問(wèn)題，但是這種方法設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)電和弱電共地。這樣強(qiáng)電就可能干擾弱電信號(hào)，影響控制的可靠性。同時(shí)可能由于短路導(dǎo)致主控制器被燒壞。為了避免這些不足，這里采用光隔電路來(lái)隔離強(qiáng)電與弱電?？刂菩盘?hào)經(jīng)過(guò)光耦點(diǎn)亮其內(nèi)部發(fā)光二極管，使光耦另一側(cè)的三極管導(dǎo)通。電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，從光耦一側(cè)傳到另一側(cè)，最終又轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電與弱電隔離。

常用高速光耦有HCPL2631、6N137等，低速光耦有PC817、TLP521系列等。PWM信號(hào)頻率較高，我們使用高速光耦HCPL2631；BRAKE（剎車信號(hào)）、DIRECTION（方向信號(hào)）頻率較低，我們使用低速光耦TP521-4。光耦可以是共陰極，也可以是共陽(yáng)極工作。共陰極工作方式：信號(hào)輸入端接光耦內(nèi)部二極管正極端引腳，二極管負(fù)極端引腳接地（此地和信號(hào)應(yīng)共地）。當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，光耦導(dǎo)通；否則，光耦不導(dǎo)通。共陽(yáng)極工作方式：信號(hào)輸入端接光耦內(nèi)部二極管負(fù)極端引腳，二極管正極端引腳接外接的VCC（此高電平應(yīng)和信號(hào)共地）。當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，光耦不導(dǎo)通；否則，光耦導(dǎo)通。這里選擇共陽(yáng)極工作方式，光耦隔離電路見(jiàn)圖1。

PWM有兩種控制方法：雙極性PWM控制方式和單極性PWM控制方式。雙極性PWM控制方式：PWM信號(hào)包含幅值信息和方向信息。3腳接PWM信號(hào)，5腳接高電平。PWM信號(hào)占空比與電機(jī)運(yùn)動(dòng)關(guān)系：占空比是50%，電機(jī)不轉(zhuǎn)；占空比小于50%，電機(jī)反轉(zhuǎn)；占空比大于50%，電機(jī)正轉(zhuǎn)。單極性PWM控制方式：3腳接方向信號(hào)，其輸入電平：正轉(zhuǎn)，高電平；反轉(zhuǎn)，低電平。5腳接PWM信號(hào)，其占空比與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。

本文介紹單極性PWM控制方式，直流伺服電機(jī)電源電壓為24V，設(shè)計(jì)總電路圖如圖1。腳3接方向信號(hào)，腳5接PWM信號(hào)。當(dāng)腳3信號(hào)輸入是高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)器電流從腳2流入腳10；為低電平時(shí)，電流則從腳10流入腳2。PWM信號(hào)的占空比與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。當(dāng)給光耦輸入信號(hào)，光耦內(nèi)的發(fā)光二極管發(fā)光，當(dāng)光強(qiáng)達(dá)到一定強(qiáng)度（一般要求電流大于10mA）時(shí)，光耦導(dǎo)通，信號(hào)傳到另一側(cè)，實(shí)現(xiàn)光電隔離。LMD18200T收到信號(hào)后輸出電流，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)。

3 結(jié)語(yǔ)

利用LMD18200T設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)單、周期短，外圍電路簡(jiǎn)單、可靠，體積小，且能夠很好地服從控制信號(hào)的命令。由于該驅(qū)動(dòng)器是開(kāi)環(huán)的、純粹的功率放大器。在沒(méi)有主控板時(shí)，該驅(qū)動(dòng)器是不能夠工作的?？梢栽谠擈?qū)動(dòng)器上加上控制芯片，設(shè)計(jì)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：唐松（1992—），男，江西宜春人，武漢大學(xué)學(xué)生，研究方向：機(jī)械制造設(shè)計(jì)制造及其自

動(dòng)化。