一種基于相敏檢波電路的雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，具體是指一種基于相敏檢波電路的雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在許多生產(chǎn)活動(dòng)中都已經(jīng)使用機(jī)械化，由于機(jī)械加工和運(yùn)行的要求，使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)的過渡過程中，因此啟動(dòng)和制動(dòng)過程中的時(shí)間在很大程度上決定了機(jī)械的生產(chǎn)效率。為了縮短這一部分的時(shí)間，目前均使用比例積分調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。但是現(xiàn)有的調(diào)速系統(tǒng)其動(dòng)、靜態(tài)性能不是很好，穩(wěn)定性不高，容易受到電網(wǎng)的干擾，從而對(duì)機(jī)械的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服目前生產(chǎn)機(jī)械用的調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性不高，對(duì)機(jī)械的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生影響的缺陷，提供一種動(dòng)、靜態(tài)性能良好，穩(wěn)定性高的基于相敏檢波電路的雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于相敏檢波電路的雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)，其由變壓器T，整流濾波電路，與整流濾波電路輸出端相連接的雙閉環(huán)控制電路，與雙閉環(huán)控制電路相連的微調(diào)電路，與變壓器T副邊相連的穩(wěn)壓電路，與穩(wěn)壓電路輸出端相連的運(yùn)算放大電路，與運(yùn)算放大電路輸出端相連的輸出電路，以及串接在變壓器T原邊與運(yùn)算放大電路之間的相敏檢波電路組成；所述的雙閉環(huán)控制電路和微調(diào)電路均與變壓器T的原邊相連。
[0005]進(jìn)一步的，所述的相敏檢波電路由檢波芯片U2，負(fù)極與檢波芯片U2的+SIG管腳相連接、正極則與變壓器T原邊電感線圈L2的非同名端相連接的極性電容C10，正極與檢波芯片U2的-SIG管腳相連接、負(fù)極接地的極性電容C11，一端與檢波芯片U2的-CAR管腳相連接、另一端接地的電阻R16，N極經(jīng)穩(wěn)壓二極管D9后接地、P極則與檢波芯片U2的+CAR管腳相連接的穩(wěn)壓二極管D8，一端與檢波芯片U2的BIAS管腳相連接、另一端接地的電阻R20，一端與檢波芯片U2的-V管腳相連接、另一端接12V電壓的電阻R21，基極經(jīng)二極管D6后與檢波芯片U2的+OUT管腳相連接、集電極則經(jīng)二極管D7后接地、發(fā)射極則經(jīng)電阻R19后與檢波芯片U2的ADJ管腳相連接的三極管VT3，以及一端與檢波芯片U2的ADJ管腳相連接、另一端經(jīng)電阻R17后與檢波芯片U2的GMIN管腳相連接的電位器R18組成；所述檢波芯片U2的+CAR管腳與極性電容ClO的正極相連接，其-OUT管腳則分別與三極管VT3的發(fā)射極以及運(yùn)算放大電路相連接，而ADJ管腳則與電位器R18的滑動(dòng)端相連接。
[0006]所述的雙閉環(huán)控制電路由控制芯片U1，場(chǎng)效應(yīng)管M0S，一端與整流濾波電路相連、另一端經(jīng)電位器R5后與控制芯片Ul的VIN管腳相連的電阻R4，N極與電阻R4和電位器R5的連接點(diǎn)相連、P極與變壓器T原邊電感線圈L2的同名端相連的二極管D1，正極與二極管Dl的N極相連、負(fù)極接地的電容Cl，一端與二極管Dl的N極相連、另一端經(jīng)電阻R2后接地的電阻Rl，正極與控制芯片Ul的COMP管腳相連、負(fù)極與電阻Rl和電阻R2的連接點(diǎn)相連接的電容C2，正極與控制芯片Ul的RSET管腳相連、負(fù)極接地的電容C3，一端與控制芯片Ul的RSET管腳相連接、另一端經(jīng)電容C4后接地的電阻R3，一端與控制芯片Ul的SW管腳相連、另一端與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的柵極相連的電阻R7，一端與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的柵極相連、另一端接地的電阻R8，一端與控制芯片Ul的FB管腳相連、另一端經(jīng)電阻RlO后接地的電阻R9，以及正極與控制芯片Ul的FB管腳相連、負(fù)極接地的電容C5組成；所述場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極分別與變壓器T原邊電感線圈LI的非同名端和電感線圈L2的同名端相連，其源極則與電阻R9和電阻RlO的連接點(diǎn)相連接；控制芯片Ul的EN管腳與電阻Rl和電阻R2的連接點(diǎn)相連，其BST管腳與電阻R3和電容C4的連接點(diǎn)相連，其GND管腳接地；所述變壓器T原邊電感線圈L2的非同名端接地。
[0007]所述的整流濾波電路包括熔斷器FUl，熔斷器FU2，二極管橋式整流器U，電容CO ；熔斷器FUl和熔斷器FU2分別與二極管橋式整流器U的兩個(gè)輸入端相連，電容CO的正極與電阻R4相連、負(fù)極接地；所述的二極管橋式整流器U的一輸出端接地、其另一輸出端同時(shí)與電阻R4和電容CO的連接點(diǎn)和微調(diào)電路相連。
[0008]所述的微調(diào)電路由二極管D2，電容C6，電阻R6組成；二極管D2的N極經(jīng)電容C6和電阻R6后回到其P極；所述二極管D2的P極同時(shí)與電容CO和電阻R4的連接點(diǎn)以及變壓器T原邊電感線圈LI的同名端相連，其N極則與變壓器T原邊電感線圈LI的同名端相連；電阻R6和電容C6的連接點(diǎn)與變壓器T原邊電感線圈LI的非同名端相連。
[0009]所述的穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓二極管D4，電阻R11，電容C7，二極管D3組成；穩(wěn)壓二極管D4的N極經(jīng)電阻Rl I和電容C7后回到其P極；二極管D3的N極與電阻Rl I和電容C7的連接點(diǎn)相連，其P極則與變壓器T副邊電感線圈L3的非同名端相連；所述變壓器T副邊電感線圈L3的同名端與電容C7和穩(wěn)壓二極管D4的連接點(diǎn)相連接；穩(wěn)壓二極管D4的N極還與輸出電路相連，其P極則同時(shí)與輸出電路和運(yùn)算放大電路相連。
[0010]所述的運(yùn)算放大電路包括運(yùn)算放大器P1，運(yùn)算放大器P2，電阻R13，電阻R12，二極管D5，電容C8，電容C9 ;運(yùn)算放大器Pl的負(fù)極順次經(jīng)電阻Rl3和二極管D5以及電容C8后接地，其正極與穩(wěn)壓二極管D4的P極相連，輸出極則與運(yùn)算放大器P2的正極相連；所述運(yùn)算放大器P2的負(fù)極與其輸出極相連；電阻R12串接在運(yùn)算放大器Pl的正極和輸出極之間；電容C9的正極與運(yùn)算放大器P2的輸出端相連，其負(fù)極則同時(shí)與穩(wěn)壓二極管D4的P極和輸出電路相連，該電容C9的負(fù)極還與檢波芯片U2的-OUT管腳相連接。
[0011]所述的輸出電路由三極管VTl，三極管VT2，以及一端與三極管VT2的集電極相連、另一端則經(jīng)電阻R14后與穩(wěn)壓二極管D4的N極相連的電阻R15組成；所述三極管VT2的基極與穩(wěn)壓二極管D4的N極相連，發(fā)射極接地；三極管VTl的基極與穩(wěn)壓二極管D4的P極相連，其集電極與三極管VT2的基極相連，其發(fā)射極則與三極管VT2的發(fā)射極相連。
[0012]為了達(dá)到更好的使用效果，所述的檢波芯片U2優(yōu)選為L(zhǎng)M1496雙差分模擬乘法器，所述的控制芯片Ul優(yōu)選為MP2467集成電路來實(shí)現(xiàn)。
[0013]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0014](I)本發(fā)明采用雙閉環(huán)控制電路，通過其作用使系統(tǒng)更穩(wěn)定，可以抑制電網(wǎng)干擾對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響，使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)更順暢，提高生產(chǎn)效率。
[0015](2)本發(fā)明的雙閉環(huán)控制電路還可以作為開關(guān)電源電路使用，對(duì)系統(tǒng)有保護(hù)作用，防止因電壓過高對(duì)系統(tǒng)及電動(dòng)機(jī)造成損害。
[0016](3)本發(fā)明通過相敏檢波電路的作用，其可以對(duì)本發(fā)明載波信號(hào)進(jìn)行處理，使本發(fā)明更加穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0019]實(shí)施例
[0020]如圖1所示，本發(fā)明由變壓器T，整流濾波電路，與整流濾波電路輸出端相連接的雙閉環(huán)控制電路，與雙閉環(huán)控制電路相連的微調(diào)電路，與變壓器T副邊相連的穩(wěn)壓電路，與穩(wěn)壓電路輸出端相連的運(yùn)算放大電路，與運(yùn)算放大電路輸出端相連的輸出電路，以及串接在變壓器T原邊與運(yùn)算放大電路之間的相敏檢波電路組成；所述的雙閉環(huán)控制電路和微調(diào)電路均與變壓器T的原邊相連。
[0021]所述的雙閉環(huán)控制電路由控制芯片U1，場(chǎng)效應(yīng)管MOS，一端與整流濾波電路相連、另一端經(jīng)電位器R5后與控制芯片Ul的VIN管腳相連的電阻R4，N極與電阻R4和電位器R5的連接點(diǎn)相連、P極與變壓器T原邊電感線圈L2的同明端相連的二極管D1，正極與二極管Dl的N極相連、負(fù)極接地的電容Cl，一端與二極管Dl的N極相連、另一端經(jīng)電阻R2后接地的電阻Rl，正極與控制芯片Ul的COMP管腳相連、負(fù)極與電阻Rl和電阻R2的連接點(diǎn)相連接的電容C2，正極與控制芯片Ul的RSET管腳相連、負(fù)極接地的電容C3，與電容C4串聯(lián)后再與電容C3相并聯(lián)的電阻R3，一端與控制芯片Ul的SW管腳相連、另一端與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的柵極相連的電阻R7，一端與場(chǎng)效應(yīng)管MOS的柵極相連、另一端接地的電阻R8，一端與控制芯片Ul的FB管腳相連、另一端經(jīng)電阻RlO后接地的電阻R9，以及正極與控制芯片Ul的FB管腳相連、負(fù)極接地的電容C5組成。
[0022]所述場(chǎng)效應(yīng)管MOS的漏極分別與變壓器T原邊電感線圈LI的非同名端和電感線圈L2的同名端相連，其源極則與電阻R9和電阻RlO的連接點(diǎn)相連接；控制芯片Ul的EN管腳與電阻Ri和電阻R2的連接點(diǎn)相連，其BST管腳與電阻R3和電容C4的連接點(diǎn)相連，其GND管腳接地；所述變壓器T原邊電感線圈L2的非同名端與相敏檢波電路相連接。雙閉環(huán)控制電路的電壓穩(wěn)定度非常高，可以有效的保護(hù)系統(tǒng)使其不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)干擾。當(dāng)控制芯片Ul的FB管腳的電壓過高時(shí)，由電容C3，電容C4，電阻R3以及控制芯片Ul的RSET管腳和BST管腳組成的振蕩器停振，從而避免場(chǎng)效應(yīng)管MOS和后續(xù)電路不至于過流而損壞。為了更好的實(shí)施本發(fā)明，該控制芯片Ul優(yōu)先采用MP2467集成電路來實(shí)現(xiàn)。
[0023]所述的整流濾波電路包括熔斷器FUl，熔斷器FU2，二極管橋式整流器U,電容CO。熔斷器FUl和熔斷器FU2分別與二極管橋式整流器U的兩個(gè)輸入端相連，電容CO的一端與電阻R4相連、另一端接地；所述的二極管橋式整流器U的一輸出端接地、其另一輸出端同時(shí)與電阻R4和電容CO的連接點(diǎn)和微調(diào)電路相連。通過整流濾波電路把220V市電變?yōu)槠巾樀闹绷麟妷?，為雙閉環(huán)控制電路提供啟動(dòng)電壓。
[0024]所述的微調(diào)電路由P極與變壓器T原邊電感線圈LI的同名端相連、N極經(jīng)電容C6后與電感線圈LI的非同名端相連的二極管D2，以及一端同時(shí)與二極管D2的N極和電感線圈LI的同名端相連、另一端與電感線圈LI的非同名端相連的電阻R6組成。所述變壓器T原邊電感線圈LI的同名端還與電阻R4和電容CO的連接點(diǎn)相連。由微調(diào)電路和雙閉環(huán)控制電路輸出的電壓經(jīng)變壓器T變壓后輸出給穩(wěn)壓電路。
[0025]所述的穩(wěn)壓電路可以對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的電壓做進(jìn)一步的控制，使從變壓器T輸出的電壓更加穩(wěn)定。其由穩(wěn)壓二極管D4，電阻R11，電容C7，二極