本設計的跑步機電源控制對象是直流電機，目的是實現(xiàn)電機轉速的控制,，簡要的工作原理是市電經全橋整流,、濾波后實現(xiàn)AC／DC轉換，然后采用功率場效應管作為主開關元件,，通過TL494來控制功率場效應管的通斷時間,，從而控制電機的電樞電壓來實現(xiàn)轉速的控制。
    1)主電路設計
    我們設計的電源主電路見圖1所示,。設計采用4個整流二極管6A10構成整流橋,，再經過電容C1的濾波,，實現(xiàn)AC／DC的轉換。然后通過PWM控制器電路送來的PWM信號控制功率場效應管IRFP460的通斷,，來改變直流電機電樞上的電壓,。圖中Rq為電流保護的取樣電阻，該電阻的壓降直接反映了主回路電流的大小,，觸點J1一1為電動跑步機啟動運行后閉合,。
    2)控制電路
    控制電路包括PWM信號產生電路和異常時的過流、過熱保護電路組成,。
    (1)PWM信號的產生
    根據(jù)TL494的應用資料,，鋸齒波的頻率可由公式計算如下：
        式(1)中Rt和Ct取值參考范圍：
    Rt=5～lOOkΩ，Ct=0．001～0．1μF,，根據(jù)后級功率場效應管推薦的開關頻率l5kHz,，本設計中Rt取7．5kΩ，Ct取0．01μF,。由TL494產生PWM信號的電路如圖2所示,。
    系統(tǒng)中將誤差放大器、控制放大器并聯(lián)使用,，放大器的同相端輸入的是速度給定信號,，反相端輸入的是速度反饋信號，形成閉環(huán)控制,；2,、3腳之間接入的是阻容校正；13腳接地,，使TL494不使用推挽型輸出,，此方式下內部的觸發(fā)器不起作用，兩路輸出相同的PWM信號,，且頻率與鋸齒波振蕩頻率相同,。
    接到TL494上的速度給定信號是由單片機根據(jù)用戶在面板上的操作而產生的數(shù)字脈沖信號經變換后生成的模擬信號；而速度反饋信號是通過光電傳感器的數(shù)字脈沖信號獲得的,，該光電傳感器是加裝在與電機同軸的碼盤上,，其脈沖頻率直接反映電機的轉速，同樣該數(shù)字脈沖信號也變換成模擬信號,，關于數(shù)字脈沖到模擬電路的轉換電路,，因篇幅問題不再贅述。
    (2)保護電路
    對電機的保護一般包括過壓,、欠壓,、過流、過熱等，考慮現(xiàn)場的實際情況和控制產品成本等諸多因素,，設計了比較重要的過熱保護和過流保護功能,，具體的保護電路如圖3所示。
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