CN204334392U - 一种基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统，其特征在于：由变压器T，整流滤波电路，与整流滤波电路输出端相连接的双闭环控制电路，与双闭环控制电路相连的微调电路，与变压器T副边相连的线性驱动电路，与线性驱动电路相连接的稳压电路，与稳压电路输出端相连的运算放大电路，以及与运算放大电路输出端相连的输出电路组成；双闭环控制电路和微调电路均与变压器T的原边相连；所述的线性驱动电路由驱动芯片U2，三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，正极与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连、负极经电阻R16后与驱动芯片U2的IN1管脚相连接的极性电容C10等组成。本实用新型采用线性驱动电路，使调速系统更稳定。

Description

一种基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统

技术领域

本实用新型涉及电子领域，具体是指一种基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统。

背景技术

目前，在许多生产活动中都已经使用机械化，由于机械加工和运行的要求，使电动机经常处于启动、制动、反转的过渡过程中，因此启动和制动过程中的时间在很大程度上决定了机械的生产效率。为了缩短这一部分的时间，目前均使用比例积分调节器的转速负反馈单闭环调速系统来实现。但是现有的调速系统其动、静态性能不是很好，稳定性不高，容易受到电网的干扰，从而对机械的转速产生影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服目前生产机械用的调速系统稳定性不高，对机械的转速产生影响的缺陷，提供一种动、静态性能良好，稳定性高的基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统，由变压器T，整流滤波电路，与整流滤波电路输出端相连接的双闭环控制电路，与双闭环控制电路相连的微调电路，与变压器T副边相连的线性驱动电路，与线性驱动电路相连接的稳压电路，与稳压电路输出端相连的运算放大电路，以及与运算放大电路输出端相连的输出电路组成；双闭环控制电路和微调电路均与变压器T的原边相连；

所述的线性驱动电路由驱动芯片U2，三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，正极与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连、负极经电阻R16后与驱动芯片U2的IN1管脚相连接的极性电容C10，一端与三极管VT6的集电极相连接、另一端经电阻R18后与三极管VT3的基极相连接的电阻R17，正极与三极管VT6的基极相连接、负极与驱动芯片U2的IN1管脚相连接的极性电容C12，正极与驱动芯片U2的IN2管脚相连接、负极接地的极性电容C11，一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接的电阻R20，一端与三极管VT5的基极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R19，N极与三极管VT6的集电极相连接、P极与三极管VT5的集电极相连接的二极管D6，正相端与三极管VT6的集电极相连接、反相端与三极管VT4集电极相连接的非门K，一端与三极管VT4发射极相连接、另一端经电阻R21后与三极管VT3的发射极相连接的电阻R22，P极与非门K的反相端相连接、N极与电阻R21和电阻R22的连接点相连接的二极管D7组成；所述驱动芯片U2的VCC管脚与三极管VT6的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管VT5的集电极相连接，三极管VT5的集电极还与三极管VT4的基极相连接、其发射极与三极管家VT3的基极相连接，三极管VT3的集电极接地，二极管D7的N极与稳压电路相连接。

所述的整流滤波电路包括熔断器FU1，熔断器FU2，二极管桥式整流器U，电容C0；熔断器FU1和熔断器FU2分别与二极管桥式整流器U的两个输入端相连，电容C0的一端同时与二极管桥式整流器U的一个输出端以及双闭环控制电路相连接、另一端接地；所述的二极管桥式整流器U的另一输出端接地。

所述的双闭环控制电路由控制芯片U1，场效应管MOS，一端与电容C0相连、另一端经电位器R5后与控制芯片U1的VCC管脚相连的电阻R4，N极与电阻R4和电位器R5的连接点相连、P极与变压器T原边电感线圈L2的同名端相连的二极管D1，一端与二极管D1的N极相连、另一端接地的电容C1，一端与二极管D1的N极相连、另一端经电阻R2后接地的电阻R1，一端与控制芯片U1的COMP管脚相连、另一端与电阻R1和电阻R2的连接点相连接的电容C2，一端与控制芯片U1的VREF管脚相连、另一端接地的电容C3，一端与控制芯片U1的VREF管脚相连接、另一端经电容C4后与电容C3相并联电阻R3，一端与控制芯片U1的GD管脚相连、另一端与场效应管MOS的栅极相连的电阻R7，一端与场效应管MOS的栅极相连、另一端接地的电阻R8，一端与控制芯片U1的IS管脚相连、另一端经电阻R10后接地的电阻R9，以及一端与控制芯片U1的IS管脚相连、另一端接地的电容C5组成；所述场效应管MOS的漏极分别与变压器T原边电感线圈L1的非同名端和电感线圈L2的同名端相连，其源极则与电阻R9和电阻R10的连接点相连接；控制芯片U1的VFB管脚与电阻R1和电阻R2的连接点相连，其RC管脚与电阻R3和电容C4的连接点相连，其GND管脚接地；所述变压器T原边电感线圈L2的非同名端接地。

所述的微调电路由二极管D2，电容C6，电阻R6组成；二极管D2的N极经电容C6和电阻R6后回到其P极；所述二极管D2的P极同时与电容C0和电阻R4的连接点以及变压器T原边电感线圈L1的同名端相连，其N极则与变压器T原边电感线圈L1的同名端相连；电阻R6和电容C6的连接点与变压器T原边电感线圈L1的非同名端相连。

所述的稳压电路由稳压二极管D4，电阻R11，电容C7，二极管D3组成；稳压二极管D4的N极经电阻R11和电容C7后回到其P极；二极管D3的N极与电阻R11和电容C7的连接点相连，其P极则与变压器T副边电感线圈L3的非同名端相连；稳压二极管D4的N极还与输出电路相连，其P极则同时与输出电路以及二极管D7的N极相连接。

所述的运算放大电路包括运算放大器P1，运算放大器P2，电阻R13，电阻R12，二极管D5，电容C8，电容C9；运算放大器P1的负极顺次经电阻R13和二极管D5以及电容C8后接地，其正极与稳压二极管D4的P极相连，输出极则与运算放大器P2的正极相连；所述运算放大器P2的负极与其输出极相连；电阻R12串接在运算放大器P1的正极和输出极之间；电容C9的一端与运算放大器P2的输出端相连，其另一端则同时与稳压二极管D4的P极和输出电路相连。

所述的输出电路由三极管VT1，三极管VT2，以及一端与三极管VT2的集电极相连、另一端则经电阻R14后与稳压二极管D4的N极相连的电阻R15组成；所述三极管VT2的基极与稳压二极管D4的N极相连，发射极接地；三极管VT1的基极与稳压二极管D4的P极相连，其集电极与三极管VT2的基极相连，其发射极则与三极管VT2的发射极相连。

所述的驱动芯片U2为LM387集成芯片。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型采用线性驱动电路，使调速系统更稳定。

(2)本实用新型采用双闭环控制电路，通过其作用使系统更稳定，可以抑制电网干扰对电动机转速的影响，使电动机启动、制动、反转更顺畅，提高生产效率。

(3)本实用新型的双闭环控制电路还可以作为开关电源电路使用，对系统有保护作用，防止因电压过高对系统及电动机造成损害。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型线性驱动电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实用新型的基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统，由变压器T，整流滤波电路，与整流滤波电路输出端相连接的双闭环控制电路，与双闭环控制电路相连的微调电路，与变压器T副边相连的线性驱动电路，与线性驱动电路相连接的稳压电路，与稳压电路输出端相连的运算放大电路，以及与运算放大电路输出端相连的输出电路组成；双闭环控制电路和微调电路均与变压器T的原边相连.

如图2所示，所述的线性驱动电路由驱动芯片U2，三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，正极与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连、负极经电阻R16后与驱动芯片U2的IN1管脚相连接的极性电容C10，一端与三极管VT6的集电极相连接、另一端经电阻R18后与三极管VT3的基极相连接的电阻R17，正极与三极管VT6的基极相连接、负极与驱动芯片U2的IN1管脚相连接的极性电容C12，正极与驱动芯片U2的IN2管脚相连接、负极接地的极性电容C11，一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接的电阻R20，一端与三极管VT5的基极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R19，N极与三极管VT6的集电极相连接、P极与三极管VT5的集电极相连接的二极管D6，正相端与三极管VT6的集电极相连接、反相端与三极管VT4集电极相连接的非门K，一端与三极管VT4发射极相连接、另一端经电阻R21后与三极管VT3的发射极相连接的电阻R22，P极与非门K的反相端相连接、N极与电阻R21和电阻R22的连接点相连接的二极管D7组成；所述驱动芯片U2的VCC管脚与三极管VT6的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管VT5的集电极相连接，三极管VT5的集电极还与三极管VT4的基极相连接、其发射极与三极管家VT3的基极相连接，三极管VT3的集电极接地，二极管D7的N极与稳压电路相连接。本实用新型采用线性驱动电路，使调速系统更稳定。为了保证实施效果，所述的驱动芯片U优选为LM387集成芯片，其灵敏度高、并且价格便宜。

所述的整流滤波电路包括熔断器FU1，熔断器FU2，二极管桥式整流器U，电容C0；熔断器FU1和熔断器FU2分别与二极管桥式整流器U的两个输入端相连，电容C0的一端同时与二极管桥式整流器U的一个输出端以及双闭环控制电路相连接、另一端接地；所述的二极管桥式整流器U的另一输出端接地。

所述的双闭环控制电路由控制芯片U1，场效应管MOS，一端与电容C0相连、另一端经电位器R5后与控制芯片U1的VCC管脚相连的电阻R4，N极与电阻R4和电位器R5的连接点相连、P极与变压器T原边电感线圈L2的同名端相连的二极管D1，一端与二极管D1的N极相连、另一端接地的电容C1，一端与二极管D1的N极相连、另一端经电阻R2后接地的电阻R1，一端与控制芯片U1的COMP管脚相连、另一端与电阻R1和电阻R2的连接点相连接的电容C2，一端与控制芯片U1的VREF管脚相连、另一端接地的电容C3，一端与控制芯片U1的VREF管脚相连接、另一端经电容C4后与电容C3相并联电阻R3，一端与控制芯片U1的GD管脚相连、另一端与场效应管MOS的栅极相连的电阻R7，一端与场效应管MOS的栅极相连、另一端接地的电阻R8，一端与控制芯片U1的IS管脚相连、另一端经电阻R10后接地的电阻R9，以及一端与控制芯片U1的IS管脚相连、另一端接地的电容C5组成；所述场效应管MOS的漏极分别与变压器T原边电感线圈L1的非同名端和电感线圈L2的同名端相连，其源极则与电阻R9和电阻R10的连接点相连接；控制芯片U1的VFB管脚与电阻R1和电阻R2的连接点相连，其RC管脚与电阻R3和电容C4的连接点相连，其GND管脚接地；所述变压器T原边电感线圈L2的非同名端接地。

所述的微调电路由二极管D2，电容C6，电阻R6组成；二极管D2的N极经电容C6和电阻R6后回到其P极；所述二极管D2的P极同时与电容C0和电阻R4的连接点以及变压器T原边电感线圈L1的同名端相连，其N极则与变压器T原边电感线圈L1的同名端相连；电阻R6和电容C6的连接点与变压器T原边电感线圈L1的非同名端相连。

所述的稳压电路由稳压二极管D4，电阻R11，电容C7，二极管D3组成；稳压二极管D4的N极经电阻R11和电容C7后回到其P极；二极管D3的N极与电阻R11和电容C7的连接点相连，其P极则与变压器T副边电感线圈L3的非同名端相连；稳压二极管D4的N极还与输出电路相连，其P极则同时与输出电路以及二极管D7的N极相连接。

所述的运算放大电路包括运算放大器P1，运算放大器P2，电阻R13，电阻R12，二极管D5，电容C8，电容C9；运算放大器P1的负极顺次经电阻R13和二极管D5以及电容C8后接地，其正极与稳压二极管D4的P极相连，输出极则与运算放大器P2的正极相连；所述运算放大器P2的负极与其输出极相连；电阻R12串接在运算放大器P1的正极和输出极之间；电容C9的一端与运算放大器P2的输出端相连，其另一端则同时与稳压二极管D4的P极和输出电路相连。

所述的输出电路由三极管VT1，三极管VT2，以及一端与三极管VT2的集电极相连、另一端则经电阻R14后与稳压二极管D4的N极相连的电阻R15组成；所述三极管VT2的基极与稳压二极管D4的N极相连，发射极接地；三极管VT1的基极与稳压二极管D4的P极相连，其集电极与三极管VT2的基极相连，其发射极则与三极管VT2的发射极相连。

如上所述，便可以很好的实现本实用新型。

Claims (8)

1.一种基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统，其特征在于：由变压器T，整流滤波电路，与整流滤波电路输出端相连接的双闭环控制电路，与双闭环控制电路相连的微调电路，与变压器T副边相连的线性驱动电路，与线性驱动电路相连接的稳压电路，与稳压电路输出端相连的运算放大电路，以及与运算放大电路输出端相连的输出电路组成；双闭环控制电路和微调电路均与变压器T的原边相连；

所述的线性驱动电路由驱动芯片U2，三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，正极与变压器T副边电感线圈L3的同名端相连、负极经电阻R16后与驱动芯片U2的IN1管脚相连接的极性电容C10，一端与三极管VT6的集电极相连接、另一端经电阻R18后与三极管VT3的基极相连接的电阻R17，正极与三极管VT6的基极相连接、负极与驱动芯片U2的IN1管脚相连接的极性电容C12，正极与驱动芯片U2的IN2管脚相连接、负极接地的极性电容C11，一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接的电阻R20，一端与三极管VT5的基极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R19，N极与三极管VT6的集电极相连接、P极与三极管VT5的集电极相连接的二极管D6，正相端与三极管VT6的集电极相连接、反相端与三极管VT4集电极相连接的非门K，一端与三极管VT4发射极相连接、另一端经电阻R21后与三极管VT3的发射极相连接的电阻R22，P极与非门K的反相端相连接、N极与电阻R21和电阻R22的连接点相连接的二极管D7组成；所述驱动芯片U2的VCC管脚与三极管VT6的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管VT5的集电极相连接，三极管VT5的集电极还与三极管VT4的基极相连接、其发射极与三极管家VT3的基极相连接，三极管VT3的集电极接地，二极管D7的N极与稳压电路相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统，其特征在于：所述的整流滤波电路包括熔断器FU1，熔断器FU2，二极管桥式整流器U，电容C0；熔断器FU1和熔断器FU2分别与二极管桥式整流器U的两个输入端相连，电容C0的一端同时与二极管桥式整流器U的一个输出端以及双闭环控制电路相连接、另一端接地；所述的二极管桥式整流器U的另一输出端接地。

3.根据权利要求2所述的一种基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统，其特征在于：所述的双闭环控制电路由控制芯片U1，场效应管MOS，一端与电容C0相连、另一端经电位器R5后与控制芯片U1的VCC管脚相连的电阻R4，N极与电阻R4和电位器R5的连接点相连、P极与变压器T原边电感线圈L2的同名端相连的二极管D1，一端与二极管D1的N极相连、另一端接地的电容C1，一端与二极管D1的N极相连、另一端经电阻R2后接地的电阻R1，一端与控制芯片U1的COMP管脚相连、另一端与电阻R1和电阻R2的连接点相连接的电容C2，一端与控制芯片U1的VREF管脚相连、另一端接地的电容C3，一端与控制芯片U1的VREF管脚相连接、另一端经电容C4后与电容C3相并联电阻R3，一端与控制芯片U1的GD管脚相连、另一端与场效应管MOS的栅极相连的电阻R7，一端与场效应管MOS的栅极相连、另一端接地的电阻R8，一端与控制芯片U1的IS管脚相连、另一端经电阻R10后接地的电阻R9，以及一端与控制芯片U1的IS管脚相连、另一端接地的电容C5组成；所述场效应管MOS的漏极分别与变压器T原边电感线圈L1的非同名端和电感线圈L2的同名端相连，其源极则与电阻R9和电阻R10的连接点相连接；控制芯片U1的VFB管脚与电阻R1和电阻R2的连接点相连，其RC管脚与电阻R3和电容C4的连接点相连，其GND管脚接地；所述变压器T原边电感线圈L2的非同名端接地。

4.根据权利要求3所述的一种基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统，其特征在于：所述的微调电路由二极管D2，电容C6，电阻R6组成；二极管D2的N极经电容C6和电阻R6后回到其P极；所述二极管D2的P极同时与电容C0和电阻R4的连接点以及变压器T原边电感线圈L1的同名端相连，其N极则与变压器T原边电感线圈L1的同名端相连；电阻R6和电容C6的连接点与变压器T原边电感线圈L1的非同名端相连。

5.根据权利要求4所述的一种基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统，其特征在于：所述的稳压电路由稳压二极管D4，电阻R11，电容C7，二极管D3组成；稳压二极管D4的N极经电阻R11和电容C7后回到其P极；二极管D3的N极与电阻R11和电容C7的连接点相连，其P极则与变压器T副边电感线圈L3的非同名端相连；稳压二极管D4的N极还与输出电路相连，其P极则同时与输出电路以及二极管D7的N极相连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统，其特征在于：所述的运算放大电路包括运算放大器P1，运算放大器P2，电阻R13，电阻R12，二极管D5，电容C8，电容C9；运算放大器P1的负极顺次经电阻R13和二极管D5以及电容C8后接地，其正极与稳压二极管D4的P极相连，输出极则与运算放大器P2的正极相连；所述运算放大器P2的负极与其输出极相连；电阻R12串接在运算放大器P1的正极和输出极之间；电容C9的一端与运算放大器P2的输出端相连，其另一端则同时与稳压二极管D4的P极和输出电路相连。

7.根据权利要求6所述的一种基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统，其特征在于：所述的输出电路由三极管VT1，三极管VT2，以及一端与三极管VT2的集电极相连、另一端则经电阻R14后与稳压二极管D4的N极相连的电阻R15组成；所述三极管VT2的基极与稳压二极管D4的N极相连，发射极接地；三极管VT1的基极与稳压二极管D4的P极相连，其集电极与三极管VT2的基极相连，其发射极则与三极管VT2的发射极相连。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种基于线性驱动的双闭环控制直流调速系统，其特征在于：所述的驱动芯片U2为LM387集成芯片。