ZiLOG的软启动实现方法采用了一个定时器和重新载入定时器高低字节时使用的一个查找表。在交流信号的一个半周期内可以实现二十个均匀分布的 触发角。通过这种方法可以调节 TRIAC 触发角(如图3),以调整输送给电机的功率。这种软启动方案使用一个10 微秒输出脉冲宽度触发TRIAC,在此期间触发角从 18°上升至162° (一个半周期的 10% 至 90%),此时电机过渡到正常满速运转。
(2)过电流故障保护
大多数电机控制都需要过电流故障保护。过电流故障的原因有很多,例如电机绕组短路、电机引线短路、机械驱动与连接装置故障、功率器件损坏、接线 错误等,会导致电器损毁。在出现过电流故障时,不管原因是什么,都必须立即停止电机转动以防止损坏。虽然保护电路必须动作迅速,但是最好逐周期地关掉 PWM 输出,并且在不能继续发现故障条件时恢复正常运转,而不要一下子完全关断整个系统。如果这种方法不能解决问题,那么再关断系统。
这个电机控制器方案以一个感应电阻来测量电机电流(图 2),并把信号传输到片上集成 ADC。过电流门限值是可以设置的,而一旦电流达到这个门限值,系统就会启动一个中断服务程序,然后终止输送到TRIAC 的触发脉冲,并最终关闭系统。
(3)过零点
要控制电机速度,TRIAC 的触发角必须与交流电路电压同步,因此,必须测定这种信号的过零时刻。iLOG 的电机控制方案使用了一个片上集成的模拟比较器,不再需要外部组件,因此有助于降低成本和系统复杂性。图 3 展示了用来实现变速控制的不同的TRIAC 触发角。在图中所示的应用中,TRIAC 的触发角被设为 9° 。
由于成本和系统复杂性的原因,各种家电和便携式工具中使用的传统通用电机一般都缺乏精确电机控制,而要解决这一问题,可以使用一个数字电源管理来实现变速控制,以提供各种明显的优势,并防止启动电器时可能出现的烦人又危险的会导致电路断开的电涌。
本文采用了片上集成数字模块和先进的模拟硬件模块,提供了一种通用电机控制方案,能克服阻碍在各种价格敏感型电器上执行智能控制的成本与复杂性问题。