由SA51和MSP430F1121組成的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)

　　摘要：介紹了脈寬調(diào)制功率放大器SA51和16位單片機(jī)MSP430F1121的基本特性，給出了由它們組成的兩片式的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單應(yīng)用方法和電路。

    關(guān)鍵詞：SA51 MSP430F1121 脈寬調(diào)制 DCO 捕獲

　　現(xiàn)在的電子設(shè)備往往要求體積小、重量輕、效率高，通常在苛刻的環(huán)境條件下，尤其在軍工產(chǎn)品中，設(shè)計(jì)者非常希望使用單片或雙片系統(tǒng)以盡可能地減少器件數(shù)量。SA51和MSP430F1121以其自身的高集成度和強(qiáng)大功能成為組成雙片驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的理想選擇方案。該方案可廣泛應(yīng)用在對(duì)電機(jī)、電磁閥的控制系統(tǒng)中。

1 SA51簡(jiǎn)介

1.1 SA51的特點(diǎn)參數(shù)

　　SA51是由美國(guó)APEX公司生產(chǎn)的脈寬調(diào)制功率放大器，它能為負(fù)載提供5A的連續(xù)電流。該全橋放大器能在很寬的供電電源范圍內(nèi)工作，對(duì)橋上臂和下臂開關(guān)的驅(qū)動(dòng)和控制電路混合集成在器件內(nèi)，用戶只需提供與TTL電平兼容的PWM信號(hào)就可進(jìn)行四象限模式的幅值和方向同時(shí)控制，而且與數(shù)字控制器的接口非常簡(jiǎn)單。SA51的內(nèi)部電路可提供適當(dāng)?shù)乃绤^(qū)時(shí)間間隔以保護(hù)橋的四個(gè)N溝道場(chǎng)效應(yīng)管，場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻很低，而開關(guān)速度卻很高（最高可達(dá)500kHz），效率可達(dá)97％。對(duì)于空閑/休眠模式或錯(cuò)誤保護(hù)，SA51提供有與TTL兼容的禁止管腳來關(guān)斷四個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管。SA51采用8腳TO-3封裝，可安裝在小型散熱器上或直接焊裝在印制電路板上。

SA51的電氣極限參數(shù)如下：

　　*供電電壓+Vs:80V；

　　*峰值輸出電流：7A；

　　*邏輯供電電壓Vcc:16V；

　　*內(nèi)部功耗：120W；

　　*管腳焊接溫度（10s）：300℃；

　　*環(huán)境溫度：150℃；

　　*貯存溫度：-65～150℃；

　　*使用溫度：-65～125℃；

　　**輸入端輸入電壓：0～Vcc；

　　*禁止端輸入電壓：0～Vcc。

1.2 SA51的結(jié)構(gòu)功能

　　SA51放大器的原理框圖如圖1所示?，F(xiàn)將各管腳的功能描述如下：

　　Vcc：內(nèi)部邏輯電路和MOSFETS上臂和下臂驅(qū)動(dòng)器的低壓電源；

　　Vs：H橋供電電源，MOSFETS從這個(gè)電源端獲得輸出電流，該腳電壓范圍為Vcc～+80V,MOSFETS標(biāo)稱值為100V。該腳到地的旁路電容可濾除電壓被動(dòng)，以確保在開關(guān)期間供電電壓的穩(wěn)定，該電容應(yīng)盡量靠近Vs管腳；

　　AOUT：半橋的輸出腳A，當(dāng)PWM輸入為高時(shí)，該腳輸出為Vs；

　　BOUT：半橋的輸出腳B，當(dāng)PWM輸入為低時(shí)，該腳輸出為Vs；

　　RSENSE:兩個(gè)半橋下臂的共同聯(lián)接點(diǎn)，可連接一個(gè)到Vs地的檢測(cè)電阻以檢測(cè)電流，實(shí)際上該腳也可以直接連到Vs的地。但該管腳相對(duì)于Vs地的最大允許電壓