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TL598在小型直流电机PWM调速中的应用

发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:917

作者:上海大学机电工程与自动化学院 徐 健 沈林勇 米智楠 龚振邦

来源:《国外电子元器件》

tl598在小型直流电机pwm调速中的应用 摘要:介绍了tl598芯片的特点及使用方法,提出了基于tl598芯片设计电机pwm控制系统的方法。给出了采用tl598设计的电机位置随动系统电路和电机调速系统电路图,并给出了用mcs51命令编写的脉冲产生程序。文中介绍的两种电路造价便宜,可靠性高,可方便的实现tl598与计算机的接口。 关键词:tl598 pwm 电机 调速 1 引言 tl598是德州仪器公司生产的一种开关电源脉宽调制器集成电路,它可用于直流电动机的脉宽调制以实现对电流、转速的调节,也可以用一块芯片实现t型双极模式pwm控制,或用两块芯片实现h型双极模式pwm控制。和直流电机的专用pwm集成电路相比,tl598价格较低,容易购买,而且功能上差别很少。它在一块芯片内同时解决了速度调节器或电流调节器、脉宽调制、最大电流限制等问题。另外,tl598芯片内还设置了一些附加监控保护功能,从而使tl598具有更优良的工作性能,进一步提高了抗干扰能力和可靠性,并使系统结构更简洁,空间减小幅度更大。 2 tl598的特点 图1所示为lt598的功能框图,图2所示为后缀为p或n型tl598的引脚排列图。 tl598共有16个引脚,片内集成了两个误差放大器,一个内部振荡器(外部可编程),一个pwm比较器,一个死区控制比较器,一个缘脉冲触发器,一个5v精密电压基准,欠电压自锁控制、输出控制电路以及输出电路。管脚1、2和16、15分别是两个误差放大器的两对同相输入端和反相输入端,两个放大器的输出经“或”运算后出现在管脚3(feedback)上。在电机调速中,可以利用这五个脚实现反馈控制。 6脚(rt)和5脚(ct)分别外接电阻rt和电容ct,它们可一起用来决定ct脚上的三角波频率,从而决定输出pwm的频率:当两个输出端为平行方式时,pwm频率为三角波频率;当两个输出端为推拉方式时,pwm频率为三角波频率的一半。三角波频率和rt、ct的关系为fo=1/(2rt ct)。tl598的推荐工作频率范围是1khz~300khz,这样宽的频率范围可使我们在设计电机的pwm控制系统时游刃有余。 为了提高输出功率,可以将多块tl598芯片并联工作,方法是将各块芯片的rt脚接至第14脚(ref),ct脚接至公共三角波信号源。5v ref由内部稳压电路产生,一方面作为内部控制电路(比较器、触发器等)的电源,另一方面可以从14脚引出作为外部控制电路的参考电压。ref能够为外部提供10ma的电流,并且具有对地短路保护功能。ref和vcc的关系如图3所示。tl598的13脚(输出控制端)用来选择两个输出端(第8脚out1和第9脚out2)的输出是平行方式还是推拉方式,其功能如表1所列。当输出端位于推拉方式时,out1和out2在相邻两个三角波周期内轮流导通,输出脉冲最大占文凭比约为50%;当输出端位于平行方式时,两个输出端的输出完全相同,其最大占空比约为97%。由图1可以看出,tl598的输出口结构为图腾柱形式,当位于平行方式时,out1和out2相当于一个半桥,所以用tl598设计pwm调速系统很方便。而且,tl598内部的输出逻辑电路保证不会出现直通问题(同一侧桥臂上两个功率管同时导通将造成电源对地短路而损伤器件)。在vcc=40v、每路输出电流为200ma的情况下,tl598仍可正常工作,也就是说,对于工作电压为36v的电机,若两路均提供最大400ma的输出,则驱动功率可达14.4w。如果电机的功率比一块芯片的输出功率大,那么可以将两块或多块芯片并联。

表1 output crtl的功能 输出控制端信号 输出方式 gnd 平行方式

作者:上海大学机电工程与自动化学院 徐 健 沈林勇 米智楠 龚振邦

来源:《国外电子元器件》

tl598在小型直流电机pwm调速中的应用 摘要:介绍了tl598芯片的特点及使用方法,提出了基于tl598芯片设计电机pwm控制系统的方法。给出了采用tl598设计的电机位置随动系统电路和电机调速系统电路图,并给出了用mcs51命令编写的脉冲产生程序。文中介绍的两种电路造价便宜,可靠性高,可方便的实现tl598与计算机的接口。 关键词:tl598 pwm 电机 调速 1 引言 tl598是德州仪器公司生产的一种开关电源脉宽调制器集成电路,它可用于直流电动机的脉宽调制以实现对电流、转速的调节,也可以用一块芯片实现t型双极模式pwm控制,或用两块芯片实现h型双极模式pwm控制。和直流电机的专用pwm集成电路相比,tl598价格较低,容易购买,而且功能上差别很少。它在一块芯片内同时解决了速度调节器或电流调节器、脉宽调制、最大电流限制等问题。另外,tl598芯片内还设置了一些附加监控保护功能,从而使tl598具有更优良的工作性能,进一步提高了抗干扰能力和可靠性,并使系统结构更简洁,空间减小幅度更大。 2 tl598的特点 图1所示为lt598的功能框图,图2所示为后缀为p或n型tl598的引脚排列图。 tl598共有16个引脚,片内集成了两个误差放大器,一个内部振荡器(外部可编程),一个pwm比较器,一个死区控制比较器,一个缘脉冲触发器,一个5v精密电压基准,欠电压自锁控制、输出控制电路以及输出电路。管脚1、2和16、15分别是两个误差放大器的两对同相输入端和反相输入端,两个放大器的输出经“或”运算后出现在管脚3(feedback)上。在电机调速中,可以利用这五个脚实现反馈控制。 6脚(rt)和5脚(ct)分别外接电阻rt和电容ct,它们可一起用来决定ct脚上的三角波频率,从而决定输出pwm的频率:当两个输出端为平行方式时,pwm频率为三角波频率;当两个输出端为推拉方式时,pwm频率为三角波频率的一半。三角波频率和rt、ct的关系为fo=1/(2rt ct)。tl598的推荐工作频率范围是1khz~300khz,这样宽的频率范围可使我们在设计电机的pwm控制系统时游刃有余。 为了提高输出功率,可以将多块tl598芯片并联工作,方法是将各块芯片的rt脚接至第14脚(ref),ct脚接至公共三角波信号源。5v ref由内部稳压电路产生,一方面作为内部控制电路(比较器、触发器等)的电源,另一方面可以从14脚引出作为外部控制电路的参考电压。ref能够为外部提供10ma的电流,并且具有对地短路保护功能。ref和vcc的关系如图3所示。tl598的13脚(输出控制端)用来选择两个输出端(第8脚out1和第9脚out2)的输出是平行方式还是推拉方式,其功能如表1所列。当输出端位于推拉方式时,out1和out2在相邻两个三角波周期内轮流导通,输出脉冲最大占文凭比约为50%;当输出端位于平行方式时,两个输出端的输出完全相同,其最大占空比约为97%。由图1可以看出,tl598的输出口结构为图腾柱形式,当位于平行方式时,out1和out2相当于一个半桥,所以用tl598设计pwm调速系统很方便。而且,tl598内部的输出逻辑电路保证不会出现直通问题(同一侧桥臂上两个功率管同时导通将造成电源对地短路而损伤器件)。在vcc=40v、每路输出电流为200ma的情况下,tl598仍可正常工作,也就是说,对于工作电压为36v的电机,若两路均提供最大400ma的输出,则驱动功率可达14.4w。如果电机的功率比一块芯片的输出功率大,那么可以将两块或多块芯片并联。

表1 output crtl的功能 输出控制端信号 输出方式 gnd 平行方式

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