本設(shè)計(jì)的跑步機(jī)電源控制對(duì)象是直流電機(jī)，目的是實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制,，簡(jiǎn)要的工作原理是市電經(jīng)全橋整流,、濾波后實(shí)現(xiàn)AC／DC轉(zhuǎn)換，然后采用功率場(chǎng)效應(yīng)管作為主開(kāi)關(guān)元件,，通過(guò)TL494來(lái)控制功率場(chǎng)效應(yīng)管的通斷時(shí)間,，從而控制電機(jī)的電樞電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的控制。
    1)主電路設(shè)計(jì)
    我們?cè)O(shè)計(jì)的電源主電路見(jiàn)圖1所示,。設(shè)計(jì)采用4個(gè)整流二極管6A10構(gòu)成整流橋,，再經(jīng)過(guò)電容C1的濾波，實(shí)現(xiàn)AC／DC的轉(zhuǎn)換,。然后通過(guò)PWM控制器電路送來(lái)的PWM信號(hào)控制功率場(chǎng)效應(yīng)管IRFP460的通斷,，來(lái)改變直流電機(jī)電樞上的電壓。圖中Rq為電流保護(hù)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(diǎn)J1一1為電動(dòng)跑步機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行后閉合。
    2)控制電路
    控制電路包括PWM信號(hào)產(chǎn)生電路和異常時(shí)的過(guò)流,、過(guò)熱保護(hù)電路組成,。
    (1)PWM信號(hào)的產(chǎn)生
    根據(jù)TL494的應(yīng)用資料，鋸齒波的頻率可由公式計(jì)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(jí)功率場(chǎng)效應(yīng)管推薦的開(kāi)關(guān)頻率l5kHz，本設(shè)計(jì)中Rt取7．5kΩ，Ct取0．01μF,。由TL494產(chǎn)生PWM信號(hào)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(hào),，反相端輸入的是速度反饋信號(hào)，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(nèi)部的觸發(fā)器不起作用，兩路輸出相同的PWM信號(hào),，且頻率與鋸齒波振蕩頻率相同,。
    接到TL494上的速度給定信號(hào)是由單片機(jī)根據(jù)用戶(hù)在面板上的操作而產(chǎn)生的數(shù)字脈沖信號(hào)經(jīng)變換后生成的模擬信號(hào)；而速度反饋信號(hào)是通過(guò)光電傳感器的數(shù)字脈沖信號(hào)獲得的,，該光電傳感器是加裝在與電機(jī)同軸的碼盤(pán)上,，其脈沖頻率直接反映電機(jī)的轉(zhuǎn)速，同樣該數(shù)字脈沖信號(hào)也變換成模擬信號(hào),，關(guān)于數(shù)字脈沖到模擬電路的轉(zhuǎn)換電路,，因篇幅問(wèn)題不再贅述。
    (2)保護(hù)電路
    對(duì)電機(jī)的保護(hù)一般包括過(guò)壓,、欠壓、過(guò)流,、過(guò)熱等,，考慮現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和控制產(chǎn)品成本等諸多因素，設(shè)計(jì)了比較重要的過(guò)熱保護(hù)和過(guò)流保護(hù)功能,，具體的保護(hù)電路如圖3所示,。
http://bbs.aibaoyl.com/