电机驱动器电源模块参考设计

接下来我们讨论私服电机驱动系统里的电源模块 电源模块可将高电压交流输入 或直流电路电压转换为多路隔离式输出 又为伺服驱动器系统供电 高效率出色的负载调整率 较低的输出电压纹波等 都是设计的重要标准 如框图和标记所示 接下来介绍的TIDA10000围绕高电压交流型输入的 隔离型交直流转换器展开 对常见的电源模块 输入的交流电通过整流桥整流 得到一个直流电压 这个直流电位为逆变桥提供母线电压 为电机起动转矩对于驱动器的低压系统 控制器栅极驱动 电压电流采样 编码器 通讯 LO口等电源提出了不同的需求 一般包括24伏 15伏 5伏和3.3伏 TIDA01000针对电机驱动的系统需求 提供了一个需用于高至1000伏直流电压输入的多路输出反激变换器的参考设计 多轨道电压输出适用于低压系统的各种供电需求 该设计可提供高达50瓦的连续功率 整个工作范围内 负载和母线的调节率维持在0.5%以内 选择UCC28740作为反激控制器 以其内部采用了700伏的启动开关 可无需外部电路实现自启动 同时通过采用谷底开关 电路的效率可以在550伏直流电压输入 满功率运行的情况下 实现大于85%的效率 减少系统的散热 如图所示的是 TIDA010000的实物图 测试设计图和实验结果 从左下角的效率曲线可知 直流输入在550伏和700伏时 满功率的效率都大于85% 右下角的曲线可知 对于输出24伏的线路 不同的负载水平下 母线的调整率都保持在0.4%以下 TIDA 01000采用ucc 28740作为反激变换器 UCC28740是一个具有光电耦合器反馈的恒压恒流反击控制器 内部采用了700伏的启动开关 该器件可以实现对输出电压和电流的精准高性能控制 UC287402谷底开关的断续传导模式减少了开关损耗 如框图和标记所示 接下来介绍的参考设计 是关于24伏电压输入的直流直流转换器 为了防止三线桥断电带来的系统通讯和诊断等功能的丧失 驱动器的低压系统输入电压也常使用外界的24伏电源 TIDA 010009提供了一个适用于伺服驱动器 且具有紧凑结构和较高效率的24伏输入电源参考设计 为系统内的io模块编码器数据处理器等提供电源 考虑到无接线EMC电磁兼容 输入瞬态过压等情况 该设计采用保险丝的tps26630 具有正负60伏的输入电压 可调节的欠压和过压保护 通过外部的[听不清] 提供反激保护和反向电流阻断支持 过载和短路保护 这里展示了TIDA010009的实物图和实验结果 右上方的波形可见 在对电路的电源进行热插拔时 涌入电流被控制在设计值 下方的两个波形则分别体现了该参考设计的过压保护能力 和反向电压保护能力 TIDA01009采用的TPS 6130是一个 60伏六安培的功率限制浪涌保护工业电子保险丝 该器件具有强大的保护功能 从而在iec浪涌测试 以及输入电源欠压测试等系统测试期间 简化需要依赖性能的系统设计 可用于物接线反向电流等保护 提高系统的可靠性