LMD是美国国家半导体公司(NS)推出的专用于直流电动机驱动的H桥组件.同一芯片上集成有CMOS控制电路和DMOS功率器件.利用它可以与主处理器.电机和增量型编码器构成一个完整的运动控制系统.LMD广泛应用于打印机.机器人和各种自动化控制领域.本文介绍了LMD芯片的结构.原理及其典型应用
. 主要性能
l 峰值输出电流高达A.连续输出电流达A,
l 工作电压高达V,
l Low RDS(ON) typically .W per switch,
l TTL/CMOS兼容电平的输入,
l 无 [shoot-through" 电流,
l 具有温度报警和过热与短路保护功能,
l 芯片结温达℃.结温达℃时.芯片关断,
l 具有良好的抗干扰性.
. 典型应用
l 驱动直流电机.步机电机
l 伺服机构系统位置与转速
l 应用于机器人控制系统
l 应用于数字控制系统
l 应用于电脑打印机与绘图仪
LMD工作原理:
内部集成了四个DMOS管.组成一个标准的H型驱动桥.通过充电泵电路为上桥臂的个开关管提供栅极控制电压.充电泵电路由一个kHz左右的工作频率.可在引脚.外接电容形成第二个充电泵电路.外接电容越大.向开关管栅极输入的电容充电速度越快.电压上升的时间越短.工作频率可以更高.引脚.接直流电机电枢.正转时电流的方向应该从引脚步到引脚,反转时电流的方向应该从引脚到引脚.电流检测输出引脚可以接一个对地电阻.通过电阻来输出过流情况.内部保护电路设置的过电流阈值为A.当超过该值时会自动封锁输出.并周期性的自动恢复输出.如果过电流持续时间较长.过热保护将关闭整个输出.过热信号还可通过引脚输出.当结温达到度时引脚有输出信号.
. 典型应用
LMD典型应用电路如图所示.
LMD提供双极性驱动方式和单极性驱动方式.双极性驱动是指在一个PWM周期里.电动机电枢的电压极性呈正负变化.双极性可逆系统虽然有低速运行平稳性的优点.但也存在着电流波动大.功率损耗较大的缺点.尤其是必须增加死区来避免开关管直通的危险.限制了开关频率的提高.因此只用于中小功率直流电动机的控制.本文中将介绍单极性可逆驱动方式.单极性驱动方式是指在一个PWM周期内,电动机电枢只承受单极性的电压.
该应用电路是Motorola CPU与LMD接口例子.它们组成了一个单极性驱动直流电机的闭环控制电路.在这个电路中.PWM控制信号是通过引脚输入的.而转向信号则通过引脚输入.根据PWM控制信号的占空比来决定直流电机的转速和转向.采用一个增量型光电编码器来反馈电动机的实际位置.输出AB两相.检测电机转速和位置.形成闭环位置反馈.从而达到精确控制电机.
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