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ag8光电耦合器在伺服系统中的应用
时间:2020-07-21 23:06

  器件组成一体,完成电-光-电转换的器件。在此介绍了高速光耦、线性光耦的结构和原理及其在中的应用,充分体现了光耦体积小、响应速度快、隔离效果好、具有较强的抗干扰能力的优点。

  在工业控制系统的现场中,存在着各种各样的干扰,需要不同的方法来抗干扰,隔离就是其中的一种。由于光耦具有体积小、信号单向传输、输出信号对输入端无相互影响、共模抑制比大等特点,使其获得广泛应用。本系统利用光耦将驱动电路的控制部分和主回路隔离,避免主回路中的强电干扰控制回路中的弱电信号,同时保证人工在线调试的时候更加安全;在电压采样电路中利用线性光耦实现模拟量与数字量之间的隔离,且输出跟随输入变化,保证较高的线 系统概述

  芯片TMS320LF2812为核心,IPM芯片为驱动,运用矢量控制算法控制永磁同步电机。主要包括弱电控制、强电驱动以及信号采集3部分。其中弱电控制部分是系统的控制核心,主要完成对电机的控制、信号量的设定;强电驱动部分是由逆变电路、整流桥和单相交流电源组成,将AC 220 V交流电转化为频率可控的三相交流电来驱动电机;信号采集部分则由电流、电压、测速传感器组成,负责对电机进行电流、电压和转速的检测,为系统提供反馈信号。为避免高电压信号及模拟信号串入控制电路对系统造成干扰,本设计在低压控制电路与强电功率电路之间,信号采集电路中均使用光电隔离器对电路进行隔离。

  用低压器件测量、控制高电压,如没有电气隔离,高电压、强电流很容易串入低压器件,并将其烧毁,本设计采用光电隔离器件进行隔离。

  为实现低压数字电路和高压驱动电路之间的电气隔离,本设计采用光耦隔离,另外,由于SVPWM算法输出信号频率较高,需要反应速度较快的光耦,故设计中选用一款专用的IPM驱动芯片HCPL-4504。

  HCPL-4504是美国安捷伦公司专为IPM等功率器件设计的高速光电隔离接口芯片,瞬间共模比为15 kV/s,内部集成高灵敏度光传感器,可以准确、快速反应信号变化状况,极短的寄生延时适合于IPM,是功率器件接口的完美解决方案。

  输出为3.3 V TTL电平标准,其输出的电流只有nA数量级,系统采用电平转换驱动芯片进行驱动。HCPL-4504的典型电路中建议,C1选取10~100PpF,R3选取10~20 k,R3的选择与IPM的功率有关,R3越小,可以驱动的IPM的功率越大,根据系统要求,本设计C1选择68pF,R3选择10k。2.2 电压采样电路中的光电隔离电路

  以上电路,光耦的次级处于开关状态,而在电压采样电路中,利用的是信号的线性关系,显然以上光耦不能满足系统的要求。线性光耦的特点是输出信号随输入信号变化而成比例变化,为模拟信号传输的简单化、高精度化带来了方便。

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