单相交流通用电动机控制电路ppt课件

1、 单相交流通用电动机控制公用单相交流通用电动机控制公用电路设计电路设计 6.5.1 基于MLX90804的单相交流电机控制电路 1. MLX90804的主要技术性能与特点 MLX90804是MELEXIS公司消费的一个功率控制集成电路，利用Triac三端双向可控硅控制交流电动机的转速。从SET引脚端输入一个电压通常采用电位器调理即可设定电动机的转速。这个转速设定电压与在SPD引脚端输入脉冲比较。SPD引脚端输入可以接受感应式或磁敏式如霍尔传感器检测器信号。Triac所需触发相位角由PI调理器计算，是完全数字式的。芯片具有软起动、过载和超速维护功能，可消除电动机起动时出现大冲击电流问题。内部锁相

2、环PLL)电路用来补偿电网线电压频率的变化，使触发频率稳定。最小和最大转速、软起动延时，整定PI调理器的增益等参数可以编程存储在掩模存储器中。 MLX90804的电源电压VDD1为1418V，电流耗费5mA，内部基准电压VDD为5V，三端双向可控硅门极驱动电流为3090mA。 2. MLX90804的引脚功能与封装方式的引脚功能与封装方式 MLX90804采用采用DIP-8、PDIP-8、DIL-8或者或者PDIL-8封装，封装，引脚功能如表引脚功能如表6.5.1所示。所示。 3. MLX90804的内部构造与控制原理的内部构造与控制原理 MLX90804内部构造方框图如图内部构造方框图如图6

3、.5.1所示，芯片内部包含所示，芯片内部包含有稳压器、振荡器、有稳压器、振荡器、PLL、过零检测、过零检测、ADC、控制逻辑、控制逻辑、双向可控硅驱动等电路。双向可控硅驱动等电路。图6.5.1 MLX90804内部构造方框图1速度调理速度由一个PI调理器控制，PI调理器参数Kp和Ki可编程。Kp和Ki参数是在掩模时配置。2速度丈量可采用一个线圈或一个霍尔传感器获得电动机转速脉冲。3速度设置速度设置由加到SET引脚端上的电压确定。SET引脚端上的电压输入到ADC转换成一个4bit的数码，对应存储在内部ROM的表格地址，表格内容表示了16种不同的速度，输入电压与对应速度之间的关系可以自在选择，无须

4、线性。4软起动存储的软起动程序可保证电动机实现平滑的起动，软起动函数是在掩模时配置。电动机开场运转延迟时间最大为300ms。5速度斜坡设定运转中，当设定速度改动为新的速度时，在内部产生一条速度变化斜坡，以优化PI调理器暂态性能。这一个斜坡函数是在掩模时配置。 4. MLX90804的运用电路的运用电路 MLX90804的运用电路如图的运用电路如图6.5.2所示，图中，所示，图中，L端是相线，端是相线，N端是中线，端是中线，Load端衔接电机，速度检测可采用线圈作为端衔接电机，速度检测可采用线圈作为速度传感器或者霍尔速度传感器如速度传感器或者霍尔速度传感器如MLX5881。R1、R2、R3、R4

5、、VD1和和C1构成芯片的电源电路。图中数值构成芯片的电源电路。图中数值适宜在电网线电压为适宜在电网线电压为220V运用。电阻功率普通需求运用。电阻功率普通需求0.5W或更高的。设定速度需求采用一个线性的电位器，电位器或更高的。设定速度需求采用一个线性的电位器，电位器的阻值约的阻值约200k。电阻。电阻R7用来限制用来限制Triac的栅极驱动电流，的栅极驱动电流，不是必要的。不是必要的。TEST测试端可开路或衔接到测试端可开路或衔接到VDD上。上。 MLX90804内部参数的编程需参考内部参数的编程需参考MLX90804用户手册。用户手册。图6.5.2 MLX90804的运用电路 6.5.2

6、基于MLX90805的三端双向可控硅单相交流电机控制电路 1. MLX90805的主要技术性能与特点 MLX90805是MELEXIS公司消费的一个功率控制集成电路，适宜采用三端双向可控硅Triac控制的电阻性或电感性负载，主要用于交流电动机起动和转速控制，也可用于白炽灯控制。 该芯片具有软起动、过热维护功能；可消除电动机起动时的浪涌电流；从最小到最大功率，Triac利用一个线性“斜坡进展控制；起动速度为0.53s，经过改动选择位选择；片内具有一个用来稳定触发点的频率锁相环；电源电压VDDA为13.516.5V，基准电压VREF为4.35.4V，Triac门极电流ITRG为90mA；掩模可订制

7、在50或60Hz任务。 2. MLX90805的引脚功能与封装方式的引脚功能与封装方式 MLX90805采用采用PDIP-8和和SOIG8封装，引脚端功能如表封装，引脚端功能如表6.5.2所示。所示。 3. MLX90805的内部构造与任务原理的内部构造与任务原理 MLX90805内部构造方框图如图内部构造方框图如图6.5.3所示。所示。图6.5.3 MLX90805内部构造方框图芯片内部包含有：1稳压器芯片电源以交流线电压经半波整流器获得，VDDA引脚端的电压限制在15.5V以内，芯片内部的数字电路部分和一些外围电路电源电压由片内稳压器提供，电压为5V。2模拟电源导通复位模拟电源导通复位电路

8、跟踪电源电压VDDA，只需当VDDA13V时才产生Triac双向三端可控硅触发脉冲。3振荡器振荡器为芯片内部电路提供时钟。4频率锁相环频率锁相环电路从电流控制的振荡器获得一个以电网频率作为参考的时钟频率，利用逐次近似计算法减少振荡器调整时间。5基准电压基准电压来自外接的电位器，用来设定不同的速度。 6ADC 来自电位器的模拟信号用来设定速度，利用一个来自电位器的模拟信号用来设定速度，利用一个4bit的的ADC转换为数字信号。转换为数字信号。 7ROM 来自来自ADC的数字作为的数字作为ROM的表地址，的表地址，ROM表中存储有不表中存储有不同的导通角，总共有同的导通角，总共有16个不同的导通角

9、可选择。个不同的导通角可选择。 8过零点检测过零点检测 过零点检测电路检出电网线电压过零点，准确的检测可获过零点检测电路检出电网线电压过零点，准确的检测可获得好的同步，使驱动得好的同步，使驱动Triac的导通脉冲可以在正确的时辰的导通脉冲可以在正确的时辰产生。产生。 9控制逻辑控制逻辑 控制逻辑电路完成一切的控制功能，照实时同步、平滑软控制逻辑电路完成一切的控制功能，照实时同步、平滑软起动、起动、Triac触发等，使电动机运转在设定的速度上。触发等，使电动机运转在设定的速度上。10Triac驱动器驱动器Triac驱动器输出经过一个外接电阻驱动器输出经过一个外接电阻RT150驱动驱动Triac，

10、它确定，它确定Triac的门极电流和控制的门极电流和控制Triac作为开关任务。作为开关任务。11自动再触发自动再触发自动再触发电路跟踪自动再触发电路跟踪Triac在每个触发脉冲后能否开通，假设一个触在每个触发脉冲后能否开通，假设一个触发脉冲之后发脉冲之后Triac是关断的，在是关断的，在20s后，会再产生一个新的触发脉冲。后，会再产生一个新的触发脉冲。12过热维护过热维护芯片可以提供一个外部维护电路，典型的是利用一个芯片可以提供一个外部维护电路，典型的是利用一个NTC电阻作为基电阻作为基准电阻，用来跟踪环境温度。假设在准电阻，用来跟踪环境温度。假设在THP引脚端的电压等于引脚端的电压等于Vr

11、ef/2，维护功能有效，芯片即设定的触发角是在维护功能有效，芯片即设定的触发角是在ROM地址地址1存储的数值。衔存储的数值。衔接一个电阻到接一个电阻到FB引脚端，可以使检测滞后。引脚端，可以使检测滞后。13选项选项选项电路定义芯片的不同操作方式。选项电路定义芯片的不同操作方式。 4. MLX90805的运用电路的运用电路 1只需软起动功能的运用电路只需软起动功能的运用电路 采用采用MLX90805只需软起动功能的运用电路如图只需软起动功能的运用电路如图6.5.4所示，所示，可实现电动机的平滑软起动，当电网电压加上时，可实现电动机的平滑软起动，当电网电压加上时，MLX90805将产生将产生Tri

12、ac触发脉冲，电动机开场升速，并触发脉冲，电动机开场升速，并在预定时间之后到达最高速度电动机以全功率运转。在预定时间之后到达最高速度电动机以全功率运转。在软启动后，总是选择最高速度运转对应于最高的在软启动后，总是选择最高速度运转对应于最高的ROM表地址。图中，表地址。图中，SET引脚端衔接到引脚端衔接到Vss。图6.5.4 只需软起动功能的运用电路 2具有软起动功能与采用具有软起动功能与采用2线式设置速度的运用电路线式设置速度的运用电路 采用采用MLX90805具有软起动功能与采用具有软起动功能与采用2线式设置速度的线式设置速度的运用电路如图运用电路如图6.5.5所示，电路具有软起动和速度控制

13、功所示，电路具有软起动和速度控制功能。电位器采用能。电位器采用2线方式衔接到芯片，用来设置不同的速线方式衔接到芯片，用来设置不同的速度。一个与电位器阻值相等的电阻度。一个与电位器阻值相等的电阻RP接到接到VREF引脚端，引脚端，用来坚持用来坚持ADC输入的比例。输入的比例。ADC的输入信号在的输入信号在0和和VREF/2之间变化。对于最低速度，电位器调理到最大值；之间变化。对于最低速度，电位器调理到最大值；对于最高速度，电位器调理到最小值。当加上电网电压后，对于最高速度，电位器调理到最小值。当加上电网电压后，电动机启动，在软起动完成后，电机运转到由电位器设定电动机启动，在软起动完成后，电机运转

14、到由电位器设定的速度。的速度。 对于最低速度的设定，采用对于最低速度的设定，采用2线式设置速度是不利的，电线式设置速度是不利的，电位器绝对值的偏向使位器绝对值的偏向使SET引脚端的输入电压产生误差，影引脚端的输入电压产生误差，影响最低速度的准确度。运用响最低速度的准确度。运用3线式衔接可以防止这一缺陷。线式衔接可以防止这一缺陷。 R1、R2和和NTC热敏电阻仅在过热维护时才需求，通常可热敏电阻仅在过热维护时才需求，通常可不采用。不采用。图6.5.5 具有软起动功能与采用2线式设置速度的运用电路 3具有软起动功能与采用具有软起动功能与采用3线式设置速度的运用电路线式设置速度的运用电路 采用采用MLX90805具有软起动功能与采用具有软起动功能与采用3线式设置速度的线式设置速度的运用电路如图运用电路如图6.5.6所示，电路具有软起动和速度控制功所示，电路具有软起动和速度控制功能。电位器采用能。电位器采用3线方式衔接到芯片，用来设置不同的速线方式衔接到芯片，用来设置不同的速度。度。ADC输入信号在输入信号在0和和VREF之间变化。对于最低速度，之间变化。对于最低速度