LM324四运放组成的PWM直流电机调速 (已经完成了电机性能测试，放弃了LM324方案)

armok

这个设计，源自国外网站： http://www.solorb.com/elect/pwm/pwm1/

Pulse Width Modulator for 12 and 24 Volt applications 12和24伏的脉宽调制器的应用


A pulse width modulator (PWM) is a device that may be used as an efficient light dimmer or DC motor speed controller. The circuit described here is for a general purpose device that can control DC devices which draw up to a few amps of current. The circuit may be used in either 12 or 24 Volt systems with only a few minor wiring changes. This device has been used to control the brightness of an automotive tail lamp and as a motor speed control for small DC fans of the type used in computer power supplies.


PWM可以用于灯光亮度调节及直流电机的速度控制。在这里讨论的电路可以为通用设备提供几安培的驱动能力。改变一些跳线可以方便的用于12或24V的场合。这个装置可以控制汽车尾灯的亮度，及电脑电源用的直流风扇。


(原文件名:pwm1.gif)


Parts 零件清单

U1:                LM324N quad op-amp
U2:                78L12 12 volt regulator
Q1:                IRF521 N channel MOSFET
D1:                1N4004 silicon diode
LED1                Red LED
C1:                0.01uF ceramic disc capacitor, 25V
C2-C5:                0.1uF ceramic disk capacitor, 50V
R1-R4:                100K 1/4W resistor
R5:                47K 1/4W resistor
R6-R7:                3.3K 1/4W resistor
R8:                2.7K 1/4W resistor
R9:                470 ohm 1/4W resistor
VR1:                10K linear potentiometer
F1:                3 Amp, 28V DC fast blow fuse
S1:                toggle switch, 5 Amps

中文注释的电路图：


(原文件名:pwm.JPG)






(原文件名:SNAG-0045.jpg)


   脉宽调制的全称为：Pulse Width Modulator，简称PWM。由于它的特殊性能，常被用作直流回路中灯具调光或直流电动机调速。这里将要介绍的就是利用脉宽调制(PWM)原理制作的马达控制器(见图1)。有关电路已经在汽车仪表照明、车灯照明调光和计算机电源散热风扇方面得到应用。该装置可用于12v或24v直流电路中，两者间只需稍做变动。它主要是通过改变输出方波的占空比，使得负载上的平均接通时间从0-100％变化，以达到调整负载亮度/速度的目的。
    技术指标：PWM频率400Hz；PWM功率消耗1.5mA(12V电源、无负载和LED)；输出容量3A(采用IRF521 FET)；工作电压12V或24V。

一、PWM简介
    利用脉宽调制(PWM)方式实现调光/调速的好处是电源的能量能得到充分利用，电路的效率高。例如：当输出为50％的方波时，脉宽调制(PWM)电路消耗的电源能量也为50％，即几乎所有的能量都转换为负载功率输出。而采用常见的电阻降压调速时，要使负载获得电源最大输出功率50％的功率，电源必须提供71％以上的输出功率，这其中21％消耗在电阻的压降及热耗上。有时电路的转换效率是非常重要的。
    此外，采用脉宽调制(PWM)方式可以使负载在工作时得到满电源电压，这样有利于克服电机内在的线圈电阻而使电机产生更大的力矩。
    当然，采用脉宽调制(PWM)方式实现调光/调速也有一些不利方面，如电路构成会稍许复杂，而且有可能会产生一些射频干扰(RFI)，要避免这个问题，在设计时可以考虑负载与控制器尽可能放在一起，以免它们之间的连线过长，必要时还可以考虑在电源处增加滤波器等方法。

二、工作原理
    它主要由U1（LM324）和Q1组成。

    图1中，由U1a、U1d组成振荡器电路，提供频率约为400Hz的方波/三角形波。U1c产生6V的参考电压作为振荡器电路的虚拟地。这是为了振荡器电路能在单电源情况下也能工作而不需要用正负双电源。U1b这里接成比较器的形式，它的反相输入端(6脚)接入电阻R6、R7和VR1，用来提供比较器的参考电压。这个电压与U1d的输出端(14脚)的三角形波电压进行比较。当该波形电压高于U1b的6脚电压．U1b的7脚输出为高电平；反之，当该波形电压低于U1b的6脚电压，U1b的7脚输出为低电平。由此我们可知，改变U1b的6脚电位使其与输入三角形波电压进行比较。就可增加或减小输出方波的宽度，实现脉宽调制(PWM)。电阻R6、R7用于控制VR1的结束点，保证在调节VR1时可以实现输出为全开(全速或全亮)或全关(停转或全灭)，其实际的阻值可能会根据实际电路不同有所改变。
    图1中，Q1为N沟道场效应管，这里用作功率开关管(电流放大)，来驱动负载部分。前面电路提供的不同宽度的方波信号通过栅极(G)来控制Q1的通断。LED1的亮度变化可以用来指示电路输出的脉冲宽度。C3可以改善电路输出波形和减轻电路的射频干扰(RFI)。D1是用来防止电机的反电动势损坏Q1。
    当使用24v的电源电压时，图1电路通过U2将24V转换成12V供控制电路使用。而Q1可以直接在21v电源上，对于Q1来讲这与接在12v电源上没有什么区别。参考图1，改变J1、J2的接法可使电路工作在不同电源电压(12V或24V)下。当通过Q1的电流不超过1A时，Q1可不用散热器。但如果Q1工作时电流超过1A时，需加装散热器。如果需要更大的电流（大于3A），可采用IRFZ34N等替换Q1。

xiaobendan

原来老大说的是这个电路啊，测试一下324的输出的上升率有够慢的，不适合频率比较高的场合

哈哈，今天终于坐上了传说中的老大的沙发，哈哈哈！

armok

【1楼】 xiaobendan 仲跻东
测试一下324的输出的上升率有够慢的，不适合频率比较高的场合
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这就带来一个重要的讨论话题： 到底应该是多高的频率的PWM，才适合我们的直流主轴电机的调速？

我用 Agilent 33220A 测试过，从100HZ到100K均能工作。IRFZ48N的发热量也差不多。


我们这台雕刻机，希望使用通电的芯片，而不是使用单片机与专用芯片。因为这台机的定位是DIY，及方便大家二次开发。

jj3055

原来是运放搭建的啊，哈哈

awan

可不可以参照一下电动车的调速电路? 有N多成熟在用的商品电路。

jj3055

这个电路够用了，频率还是取20-28KHZ吧，免得听到PWM调制声音。这个频率LM324也吃的消。但LM324驱动力是否满足需要，用示波器观察下。

armok

【3楼】 jj3055
原来是运放搭建的啊，哈哈
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搭完运放，我会再测试一下NE555，比较波形那一个更好：


(原文件名:SNAG-0046.jpg)

xiaobendan

我做PWM调速很多年了，一直用15K左右的频率。
实际上大部分的民用可能还要低一些，比如电动自行车，具体我也没有测试过，如果高了，就会增加MOS的开关损耗，低了，则会听到声音，再低比如几百HZ，我没有试过。
如果只用开环，还是前边那个帖子的54楼的说法，因为那样你可以用LM358什么的了，那速度要比324好多了。
实际上还是用闭环的好，起码也要电压环的。电流环调整比较麻烦，不适合，要不还是用单片机做速度环的好了，哈哈，越说越复杂了。

xiaobendan

28K频率324能吃的消？那还要看输出的MOS能不能吃得消了。要324输出这样频率的方波，你用示波器看看是不是方波？
我用 Agilent 33220A 测试过，从100HZ到100K均能工作。IRFZ48N的发热量也差不多。
你用324驱动看看发热量有多大？
实际上频率大于15K左右，只要电机不是很差劲，基本上听不到什么声音了，当然可能我的耳朵有点小问题，哈哈

cowboy

我用 Agilent 33220A 测试过，从100HZ到100K均能工作。IRFZ48N的发热量也差不多。
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LM324不可能在100KHz下工作吧，IRFZ48N的发热量要在电机带载时测试才明显，电机空载电流是较小，频率高低不同时发热量差别不明显。把运放换成TL084，TL084的速度比LM324快10倍有多，最好在运放输出处加一级缓冲，就两只三极管，这样下来发热量应该有明显的改善。

z7926573

mark

cowboy

NE555的速度和驱动能力都比LM324强多了，就是占空比不能达到0~100%，不过实际上5%~95%也够用了。

armok

再重申一次： 大家不必讨论空载或带负载的区别。

在我们的雕刻机应用中，空载的测试已经足够。原因是：负载情况千变万化。比如最重要的塑料、双色板、PCB板的雕刻，就基本处于空载差不多的状态。



在做实验前，我先做一个很重要的测试。明天已经提到的：

在PWM频率为200时，1%电机开始转，一直到50%达到最大转速。再向上调已经没有意义了。
在PWM频率为20K时，10%电机开始转，一直到99%达到最大转速。这样电位器旋钮的刻度就能平均分配。

为了避免电源干扰，我使用了Agilent E36644A 电源，最高电压只有20V，但不影响测试。（昨天的是使用30V的普通实验室电源）。


先确定了使用多少频率的PWM，才确定使用何种结构的电路。 比如最终确定使用的是20K或40K，那就肯定不能用LM324了。

armok

数据正在测试。

    1. Agilent 33220A ，输出100HZ-100K的PWM信号，5VPP， 占空比0%－99%进行测试。
    2. Fluke 189 数字表两部，一部监测电机上的电压，一部监测电机的电流。
    3. Agilent E36644A 电源，带输出电流显示。
    4. TEK 1012B-SC 示波器，监测PWM信号的波形。
    5. UNI-T 372 电机转速计
    6. UNI-T 301A 枪式红外测温仪(如管子明显发热会测量表面温度)


(原文件名:01.jpg)

为了更准确的测量电机的转速，我为它套上了主轴及用记号笔画了测量标志线：


(原文件名:02.jpg)




频率100HZ

占空比   转速RPM    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
1%        停          0.13            0.14        0.036
2%        750         1.92            0.23        0.09
3%       1760         4.32            0.28        0.16
4%       2715         6.54            0.32        0.22
5%       3584         8.55            0.33        0.26
6%       4329        10.39            0.34        0.29
7%       4968        11.81            0.35        0.31
8%       5492        12.95            0.36        0.33
9%       5872        13.87            0.37        0.35
10%      6218        14.65            0.37        0.36
15%      7026        16.49            0.38        0.38
20%      7405        17.36            0.38        0.38
30%      7698        18.20            0.39        0.39
40%      7880        18.64            0.40        0.40
60%      8030        19.26            0.40        0.40
80%      8120        19.63            0.40        0.40
99%      8166        19.92            0.40        0.40

---

频率1KHZ

占空比   转速RPM    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
3%        停          0.45           0.16        0.028
4%        410         1.20           0.19        0.048
6%       1172         2.90           0.25        0.099
10%      2755         6.90           0.31        0.20
20%      5428        13.09           0.39        0.34
30%      6719        15.98           0.41        0.39
40%      7302        17.36           0.42        0.40
50%      7594        18.16           0.43        0.41
60%      7768        18.63           0.46        0.45
80%      7920        19.30           0.44        0.43
99%      8027        19.80           0.44        0.44

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频率10KHZ

占空比   转速RPM    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
12%        停          0.66           0.22        0.029
15%        345         1.31           0.19        0.039
20%       1277         3.52           0.25        0.090
30%       2928         7.19           0.31        0.18
40%       4228        10.42           0.34        0.25
50%       5278        12.87           0.36        0.29
60%       6045        14.62           0.37        0.33
70%       6420        15.82           0.40        0.36
80%       6751        16.76           0.43        0.39
90%       7279        17.72           0.43        0.40
99%       8051        19.87           0.46        0.43

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频率20KHZ

占空比   转速RPM    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
10%        停          0.02           0.004       0.002
20%       178          1.02           0.18        0.032
30%      1298          3.55           0.24        0.087
40%      2587          6.59           0.30        0.15
50%      3678          9.17           0.33        0.20
60%      4679         11.55           0.34        0.24
70%      5460         13.42           0.35        0.29
80%      6060         14.83           0.37        0.31
90%      6530         16.06           0.37        0.33
93%      6770         16.68           0.41        0.37
95%      6920         17.05           0.38        0.35
97%      7850         19.34           0.43        0.43
99%      8150         19.947          0.45        0.44


从数据上看，20K过高了，10K过低了。

再测试15K附近。。。

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频率15KHZ,电源供电 Agilent E36644A 显示是19.98V。

占空比   转速RPM    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
10%        停          0.10           0.024       0.004
20%       520          1.79           0.21        0.049
30%      2040          5.20           0.27        0.13
40%      3330          8.30           0.32        0.19
50%      4460         10.96           0.35        0.24
60%      5330         13.04           0.36        0.29
70%      5990         14.66           0.37        0.32
80%      6550         15.90           0.38        0.35
90%      6970         16.94           0.39        0.36
99%      8210         19.93           0.42        0.39


从数据上看，感觉15K仍有点偏高。 继续测试 12.5K

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频率12.5KHZ

占空比   转速RPM    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
10%        停          0.22           0.052       0.007
20%       870          2.60           0.22        0.067
30%      2430          6.20           0.29        0.15
40%      3730          9.37           0.32        0.22
50%      4840         11.87           0.35        0.27
60%      5620         13.90           0.36        0.30
70%      6320         15.42           0.37        0.33
80%      6770         16.58           0.38        0.34
90%      7140         17.52           0.38        0.35
99%      8120         19.93           0.43        0.42


(正在测试)

wcm_e

关注

wangwenjia

期待实验数据

21006091

期待等待

xiaobendan

。。。。

armok

已经完成了100HZ的PWM测试。 大家可以看到，10%已经达到了6000多转。不适合电位器调速。

我们需要找出10%，20% .... 90% 每隔10%电机速度均能平均稳定上升的频率值。

先出去吃饭，下午继续测试。。。

QJD_LZF

个人多年开发经验:PWM频率选在15K-20K之间最合适吧.低了的话低速时电机转得不平滑也有噪音,太高了开关消耗大,用555IC驱动能力强些,LM324驱动能力实在是小了点.容易失真.

NJ8888

19楼,你是空载测试,带载是另一数据,另外转速与电压不成线性的,做速度反馈环比较合理,不过直流电机速度反馈也不是能1%--99%都好的,电机/负载不同控制线性范围有差异

QJD_LZF

点击此处下载 ourdev_480483.doc(文件大小:376K) (原文件名:选15K-20K的原因.doc)

boy37

如果在低频时电位器线性度不好，应该通过调整R6、R7两个电阻值可以作小范围修正的。

easetemp

顶22楼！
附件帮贴出来：

PWM调速 (原文件名:aaa.JPG)
另外，我感觉PWM速度过慢，不止是噪声，对电机寿命，运转的平稳等都有影响。
如果电机最高速度为1000r/min,即166r/s，100Hz的频率显然对电机的运转平稳有很大影响。
按每转10个周期，至少1.7kHz。
按每转50个周期，至少8kHz。

上文还提到最高的频率周期计算，我感觉还是算一下比较踏实。

armok

【21楼】 888888888888
19楼,你是空载测试,带载是另一数据,另外转速与电压不成线性的,做速度反馈环比较合理,不过直流电机速度反馈也不是能1%--99%都好的,电机/负载不同控制线性范围有差异
-------------------------------------
不要老是回帖不看帖。12楼已经详细描述了。


【24楼】 easetemp
另外，我感觉PWM速度过慢，不止是噪声，对电机寿命，运转的平稳等都有影响。
如果电机最高速度为1000r/min,即166r/s，100Hz的频率显然对电机的运转平稳有很大影响。
按每转10个周期，至少1.7kHz。
按每转50个周期，至少8kHz。
上文还提到最高的频率周期计算，我感觉还是算一下比较踏实。
------------------------------------------
我们的电机，无论是100HZ,或是100KHZ，均没有噪声，也没有平稳度的影响。

QJD_LZF

什么事没有绝对的.还是以实验为准吧.另外试验时最好加点负载试好点.

easetemp

【25楼】 armok
我们的电机，无论是100HZ,或是100KHZ，均没有噪声，也没有平稳度的影响。  
------------------------------------------
我也只是根据经验和计算，可以想见电机做工比较好，空载的情况下问题应该不大。
在实际工作转台下，有负载，而且铣的时候不是轴对称的负载，恐怕低频会有问题。

阿莫觉得问题不存在，可以无视。毕竟我没有实际测试过这种情况。

QJD_LZF

我们的电机，无论是100HZ,或是100KHZ，均没有噪声，也没有平稳度的影响。


    不可否认你的电机选型不错的.所谓的平稳度和噪声问题主要是在占空比低时的时候体现出的.空载时可能发现不了问题,包括力的大小.楼主可别说我意见多啊.我想论坛本来就是想发挥百家这长嘛.要不然就没有讨论价值了.

armok

【27楼】 easetemp
我也只是根据经验和计算，可以想见电机做工比较好，空载的情况下问题应该不大。
在实际工作转台下，有负载，而且铣的时候不是轴对称的负载，恐怕低频会有问题。
-------------------------------------
虽然我说不会测试负载的情况，但我也会偶尔用手拿着布，试着堵停电机，感受一下电机的力量与噪音变化情况。 从来没有发现有噪音的存在。


24楼的文章“如果频率低于1K，电机会发出很大的噪音”表明作者接触的电机不多。这类文章的可信性不高。

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再重复一次：

已经完成了100HZ的PWM测试。 大家可以看到，10%已经达到了6000多转。不适合电位器调速。

我们需要找出10%，20% .... 90% 每隔10%电机速度均能平均稳定上升的频率值。


找到这个空载适合的频率后，我们会让雕刻机在真正的雕刻工作中， 测试这个频率的表现。

QJD_LZF

哈哈.楼主这么说的话,我无语了!闪人!等测试结速了才来好了.不过还是说一句,我测试的我伺服直流驱动器的速度环控制时是载一定负载动态调试的.这样一看动态曲线图就可以分析电机的运行性能了.闪人啦......

armok

【30楼】 QJD_LZF
哈哈.楼主这么说的话,我无语了!闪人!等测试结速了才来好了.不过还是说一句,我测试的我伺服直流驱动器的速度环控制时是载一定负载动态调试的.这样一看动态曲线图就可以分析电机的运行性能了.闪人啦......
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谢谢。你还是先闪开好点。

看来你不适合参与我们的网站的讨论。 你分不清楚讨论问题的重点，而只根据自己懂的一些知识纠缠着不放。与你讨论问题很累的。

本来你参与讨论，并且提出建议，别人应该感谢你才对。但效果却是引起别人的反感，这就是没有掌握与人交流与沟通的问题了。

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再重申一次：（你总是不看别人的帖子） 我们需要找出10%，20% .... 90% 每隔10%电机速度均能平均稳定上升的空载频率值。  
找到这个空载适合的频率后，我们会让雕刻机在真正的雕刻工作中， 测试这个频率的表现。



还有，我们这个帖子只是普通直流电机的完全开环的测试，不要拿伺服电机的闭环作对比。

awan

PWM驱动直流电机应该是很成熟的了吧。很多前人留下的电路及经验。不管怎样，都有借鉴的地方，看楼上的发言，也好象有不少人用过，不奇怪，因为就是一个打线路孔的小电钻，有时也要用到这些电路。
莫总的电机，不论怎么质量好，也在这些经验其中吧。
当然，象莫总这样，试验出一个最佳的频率(适应手感调节，又能使电路和电机真正配套的)，当然是最好的。不过，进度未免有点慢，令得我们一干闲人心急而矣! 这其中应没有已下单的吧?

armok

【32楼】 awan 旺哥
当然，象莫总这样，试验出一个最佳的频率(适应手感调节，又能使电路和电机真正配套的)，当然是最好的。不过，进度未免有点慢，令得我们一干闲人心急而矣! 这其中应没有已下单的吧?
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1. 等不及的你可以要求取消订单，我们当天会将货款退回给你。
2. 如果你退货了，保证是你今年内最后悔的事。
3. 电机调速本来不在交货内容之内的。只是发现这款电机的能力很强，不加调速有点浪费了这个电机了。
4. 我相信100%的已经下了订单的网友，都会宁可迟收货十天而增加这个电机调速功能的。

PWM驱动直流电机应该是很成熟的了吧。很多前人留下的电路及经验。--------- 没有实际的测试，没有理论分析与实际数据，傻乎乎的用于产品上，不是我的风格。我们的雕刻机能取得这么大的成就，就是从底层踏实做起，而不是道听途说的。

mimawangle

ARMOK总是比较固执，可喜也不可喜

armok

【34楼】 mimawangle
ARMOK总是比较固执，可喜也不可喜
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雁雀焉知鸿鹄之志


10K,20K的数据已经更新到13楼。 从数据上看，20K过高了，10K过低了。

再测试15K附近。。。

McuPlayer

我仍建议用MCU的PWM来实现
1、PWM调速直流电机的性价比是大家公认的
2、PWM的占空比和转速的非线性关系，可以通过MCU的查表的方法来实现，很多电直调速控制器也是这么做的

QJD_LZF

建议15K/16K最合适.

armok

频率15KHZ,电源供电 Agilent E36644A 显示是19.98V。

占空比   转速RMP    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
10%        停          0.10           0.024       0.004
20%       520          1.79           0.21        0.049
30%      2040          5.20           0.27        0.13
40%      3330          8.30           0.32        0.19
50%      4460         10.96           0.35        0.24
60%      5330         13.04           0.36        0.29
70%      5990         14.66           0.37        0.32
80%      6550         15.90           0.38        0.35
90%      6970         16.94           0.39        0.36
99%      8210         19.93           0.42        0.39


从数据上看，感觉15K仍有点偏高。

另，IRFZ480N 上的DS压降，竟然只有0.05V， 得益于我们在选型时，挑选了一款最低导致电阻的MOS管。

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【36楼】 McuPlayer
我仍建议用MCU的PWM来实现
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只是因为你不知道我们这款机需要承担的任务。

使用任何一款MCU，我们这款机的销量就会减半，市场影响力也会减半。

原因是：这台机的开源资料会在书店出版，及在各种电子杂志上发表，我希望农村的人也能DIY这款机。

这是我一直坚持缺省配置不使用MCU的原因。

Pyrrho

Mark

armok

频率12.5KHZ

占空比   转速RMP    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
10%        停          0.22           0.052       0.007
20%       870          2.60           0.22        0.067
30%      2430          6.20           0.29        0.15
40%      3730          9.37           0.32        0.22
50%      4840         11.87           0.35        0.27
60%      5620         13.90           0.36        0.30
70%      6320         15.42           0.37        0.33
80%      6770         16.58           0.38        0.34
90%      7140         17.52           0.38        0.35
99%      8120         19.93           0.43        0.42

这个数据不错。

dhyana

从电路稳定性和能够买得的可靠元件角度，555比324强。
上面测试也说明了，不能从1%~99% PWM不是一个致命问题。

coody

324上升率太低，我用的都是LM339，10年前就开始用了，包括压控震荡（V-F）等等

armok

将数据整理一下，同时加上图表显示数据的平均程度：

频率100HZ

占空比   转速RMP    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
1%        停          0.13            0.14        0.036
2%        750         1.92            0.23        0.09
3%       1760         4.32            0.28        0.16
4%       2715         6.54            0.32        0.22
5%       3584         8.55            0.33        0.26
6%       4329        10.39            0.34        0.29
7%       4968        11.81            0.35        0.31
8%       5492        12.95            0.36        0.33
9%       5872        13.87            0.37        0.35
10%      6218        14.65            0.37        0.36
15%      7026        16.49            0.38        0.38
20%      7405        17.36            0.38        0.38
30%      7698        18.20            0.39        0.39
40%      7880        18.64            0.40        0.40
60%      8030        19.26            0.40        0.40
80%      8120        19.63            0.40        0.40
99%      8166        19.92            0.40        0.40


(100HZ)

---

频率1KHZ

占空比   转速RMP    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
3%        停          0.45           0.16        0.028
4%        410         1.20           0.19        0.048
6%       1172         2.90           0.25        0.099
10%      2755         6.90           0.31        0.20
20%      5428        13.09           0.39        0.34
30%      6719        15.98           0.41        0.39
40%      7302        17.36           0.42        0.40
50%      7594        18.16           0.43        0.41
60%      7768        18.63           0.46        0.45
80%      7920        19.30           0.44        0.43
99%      8027        19.80           0.44        0.44


(原文件名:SNAG-0052.jpg)

---

频率10KHZ

占空比   转速RMP    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
12%        停          0.66           0.22        0.029
15%        345         1.31           0.19        0.039
20%       1277         3.52           0.25        0.090
30%       2928         7.19           0.31        0.18
40%       4228        10.42           0.34        0.25
50%       5278        12.87           0.36        0.29
60%       6045        14.62           0.37        0.33
70%       6420        15.82           0.40        0.36
80%       6751        16.76           0.43        0.39
90%       7279        17.72           0.43        0.40
99%       8051        19.87           0.46        0.43


(原文件名:SNAG-0053.jpg)

---

频率12.5KHZ

占空比   转速RMP    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
10%        停          0.22           0.052       0.007
20%       870          2.60           0.22        0.067
30%      2430          6.20           0.29        0.15
40%      3730          9.37           0.32        0.22
50%      4840         11.87           0.35        0.27
60%      5620         13.90           0.36        0.30
70%      6320         15.42           0.37        0.33
80%      6770         16.58           0.38        0.34
90%      7140         17.52           0.38        0.35
99%      8120         19.93           0.43        0.42


(原文件名:SNAG-0054.jpg)

---

频率15KHZ

占空比   转速RMP    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
10%        停          0.10           0.024       0.004
20%       520          1.79           0.21        0.049
30%      2040          5.20           0.27        0.13
40%      3330          8.30           0.32        0.19
50%      4460         10.96           0.35        0.24
60%      5330         13.04           0.36        0.29
70%      5990         14.66           0.37        0.32
80%      6550         15.90           0.38        0.35
90%      6970         16.94           0.39        0.36
99%      8210         19.93           0.42        0.39


(原文件名:SNAG-0055.jpg)

---

频率20KHZ

占空比   转速RMP    电机电压V     电机电流A     电源电流A
-----------------------------------------------------------
10%        停          0.02           0.004       0.002
20%       178          1.02           0.18        0.032
30%      1298          3.55           0.24        0.087
40%      2587          6.59           0.30        0.15
50%      3678          9.17           0.33        0.20
60%      4679         11.55           0.34        0.24
70%      5460         13.42           0.35        0.29
80%      6060         14.83           0.37        0.31
90%      6530         16.06           0.37        0.33
93%      6770         16.68           0.41        0.37
95%      6920         17.05           0.38        0.35
97%      7850         19.34           0.43        0.43
99%      8150         19.947          0.45        0.44


(原文件名:SNAG-0056.jpg)

kalo

(原文件名:RPM-DC.PNG)

armok

【45楼】 kalo
---------------
谢谢。我正想画一个综合图。看来你已经画了。

从上面的图片，可以很明显看出，12.5K与15K 应该是比较好的曲线数据。

我们在设计调速线路时，就按12.5K－15K的思路设计。



这个频率不适合 LM324, 所以， 我们改用 NE555 产生的PWM 。

kalo

不用谢。
电子外行，但捣鼓一下EXCEL还是可以的。
有机会麻烦贴一下324和555的输出波形看看。

armok

324就不焊接了。因为做不到12.5－15K。

直接上NE555。 我一会整理资料。 这个讨论已经结束。

zhenke

学习！

armok

电机的数据已经整理到这个帖子里。点击查看

lanshuitianxia

电动车上的PWM频率一般是15Khz左右 我用15.625K
太低电机噪声大，太高MOSFET开关损耗大

armok

【51楼】 lanshuitianxia 黑蚂蚁
电动车上的PWM频率一般是15Khz左右 我用15.625K
太低电机噪声大，太高MOSFET开关损耗大
------------------------------------------
是的，我们的测试结果，也是支持15K左右的数据。

这个15K的数据结论，是通过测量我们的电机的性能决定的。 估计不同的电机，可能数值会稍有不同。

xmysz

不知道为什么阿莫说324达不到15k，我下面这个电路可以做到100K


(原文件名:393.GIF)

gzhuli

首先你是393，其次你有图腾柱驱动。324短路输出电流也只有40mA，扇入电流更是只有20mA。15k的频率推输入电容2200pF的MOSFET，你算算开通和截止时间要占多少？

xmysz

393的驱动能力也不比324强多少啊！
再者324的方案也可以加驱动啊，为什么不加呢？

gzhuli

324做比较器翻转速度没393快，此其一。
LZ位的图是没有图腾柱的，此其二。
二者加起来对MOSFET开关速度的影响，在高频时是致命的。

至于为什么不加驱动，要问阿莫。 :)

xiaobendan

393和324，根本不能比较嘛，看看他们的DATASHEET就知道了啊

armok

【53楼】 xmysz
不知道为什么阿莫说324达不到15k，我下面这个电路可以做到100K


【56楼】 gzhuli 咕唧霖
至于为什么不加驱动，要问阿莫。 :)
-------------------------------------

1. 上面所有的人都说 LM324 不能走到15K。
2. 楼主位的电路图是在网上收集的，我并没有验证过。
3. 我正在验证NE555，请大家到 NE555的帖子里讨论： http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3580039&bbs_page_no=1&bbs_id=9999

carcav

我很高兴你能很快的放弃324 事实证明 你是个迷途知返的羔羊

yunlong

学习

xiaozhou

我也做过这个电路,还加了闭环的,324的确不好,555也试了,还没324好,也可能是我技术问题,后来我是用3525了.

xiaozhou

我也做过这个电路,还加了闭环的,324的确不好,555也试了,还没324好,也可能是我技术问题,后来我是用3525了.

cndongj

好详细的贴子，学习了。

li0713

mark

win100

学习

10086

标记一下，正在弄......

jackielau

老大，
转速英文名称好像是RPM，不是RMP吧？！！！

raosibin

mark

flybird2010

回复【67楼】jackielau
-----------------------------------------------------------------------
RPM不如RMP！  

xjf20072608

mark

jielove2003

mark，这么好的帖子才发现

daxadf

好饭不拍完么

Junker

想知道，这个电路的方波，和三角波的是怎么产生的

daxadf

回复【楼主位】armok 阿莫
-----------------------------------------------------------------------


支流条俗气 (原文件名:diandongche.gif)

igetang

mark

sharp0

见识了

huhuan6

MARK!

cjc2010

PWM调速

danielzhuang

学习了

hexiantu

mark

fshunj

mark

ccmj4708

顶

cuison

mark一下

sunman

mark

arduino

mark

just_interest

mark

bbsview

好东西，学习

XQGG

标  记

ledatou

mark~~~~好啊~~~

elephant7878

mark

me18923

回复【2楼】armok 阿莫
【测试一下324的输出的上升率有够慢的，不适合频率比较高的场合  
---------------------------
这就带来一个重要的讨论话题： 到底应该是多高的频率的pwm，才适合我们的直流主轴电机的调速？
我用 agilent 33220a 测试过，从100hz到100k均能工作。irfz48n的发热量也差不多。
我们这台雕刻机，希望使用通电的芯片，而不是使用单片机与专用芯片。因为这台机的定位是diy，及方便大家二次开发。
-----------------------------------------------------------------------

很好，单片机还不是很熟练，有时间要加强联系一下，还有C

bondxie3

标记学习

naturc

mark

hexiantu

mark

outt60777

回复【9楼】cowboy
我用 agilent 33220a 测试过，从100hz到100k均能工作。irfz48n的发热量也差不多。  
===========================================================================
lm324不可能在100khz下工作吧，irfz48n的发热量要在电机带载时测试才明显，电机空载电流是较小，频率高低不同时发热量差别不明显。把运放换成tl084，tl084的速度比lm324快10倍有多，最好在运放输出处加一级缓冲，就两只三极管，这样下来发热量应该有明显的改善。
-----------------------------------------------------------------------

tl082和tl084区别在那里

outt60777

站长看看我使用lm358，结果方波成了三角波。因为lm358的速度太慢。

我那个帖子到现在无人回答，21ic倒是很多人回答。

jrcsh

顶

zpwkxg

ding 起！

wenjin0386

maRk

voval

MARK~

xad74

好帖