MC33035小功率无刷直流电动机调速系统设计+电路原理图(10)
（4）LED灯
为了观察吹冰个开关管的工作情况以及换相情况，在AT、BT、CT，AB、BB、CB的输出管脚分别串联一个LED灯红色为高速驱动开关管工作，绿色为低速驱动开关管工作。在LED灯一端串联排阻，作为限流电阻。另外在MC33035的14引脚（Fault）串联一个LED灯作为观察错误报警信号，同样串联一个22K排阻作为限流电阻。
(5) ULN2004 图4.7
由于芯片MC33035的19（CB）、20（BB）、21(AB)引脚输出为高电平，无法与LED灯形成回路，所以为了实现LED功能，加一个ULN2004芯片。它输入一个高电平之后经过逻辑非门，转换成低电平，和管脚1、2、24输出一样。从而能使LED工作。
（6）60°/120°切换管套
考虑到电机有60度换相也有120度换相，为了使系统控制回路能够通用与60度换相和120度换相的无刷直流电动机，在22号引脚输出端串联一个管套。当管套套上后，短路接地，则适合120度换相的电机，当不套管套时候，则为高电平，适合60度换相的电机。
（7）ULN2004是达林顿晶体管阵列，它具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点适应于各类要求高速大功率驱动的系统。
图4.8和4.9分别是ULN2004的引脚图以及内部功能图
图4.8 ULN2004内部功能图 图4.9 UNL2004引脚图
4.2驱动电路设计
4.2.1 功率开关电路设计
逆变器将直流电转换成交流电向电机供电。与一般逆变器不同，它的输出频率不是独立调节的，而是受控于转子位置信号，是一个“自控式逆变器”。由于采用自控式逆变器，无刷直流电动机输入电流的频率和电机转速始终保持同步，电机和逆变器不会产生振荡和失步，这也是无刷直流电动机的重要优点之一。驱动管原理图如图4.10所示
图4.10 驱动管原理图
4.2.2 IR2103 芯片功能介绍
（1）IR2103功能介绍
半桥驱动IR2103芯片是IR公司专为驱动功率开关管而设计的，是一种高电压高速的功率MOSFET和IGBT驱动器，它有两个独立的高端和低端输出通道，一个芯片可以驱动两个MOSFET管或者IGBT管。它的逻辑输入与标准的CMOS或者LSTTL输出兼容，最低3.3V逻辑触发。它的输出驱动的特点为高脉冲电流缓冲阶段，这是为最小非直通驱动设计的。输出的浮置通道可用来驱动高端接于600V（最大）的N沟道电力MOSFET或者IGBT。IR2103管脚图如图4.11所示。
图4.11 IR2103引脚图
（2）IR2103的主要参数
表4.1 IR2103 工作参数
参数 最小值/ V 最大值/ V
VB VS + 10 VS + 20
VS - 4 600
HO VS VB
VCC 10 20
LO 0 VCC
VDD VCC + 4. 5 VCC + 20
VSS - 5 + 5
（3）选择IR2103的理由
三相无刷直流电动机开环换相控制线路由MC33035和少量外围元件组成的三相、吹冰相、全波驱动开环无刷直流电动机控制电路。高侧和低侧都为MOSFET开关管。驱动电路采用IR公司的IR2103，该芯片采用悬浮充电技术驱动MOSFET、IGBT，以三相逆变桥为例，仅需一组电源即可。当LO为“1”时VT2导通，Vcc通过二极管向电容C充电，所以只要LO有输出脉冲就可以重复上述过程，电容C被反复充电至Vcc,由于驱动电路是MOS电路，耗电极小，而MOSFET或者IGBT驱动功率极小，所以Vb和Vs之间的电容C两端冲的电可以文持上侧功率管的工作需要。MC33035驱动输出端上侧驱动为OC门输出“0”有效，下侧驱动为推拉门输出“1”有效，因此上侧输出端链接IR2103的LO端，下侧输出端链接IR2103的HO端。而IR2103能把上驱动和下驱动输出都变成高电平有效。