IR2184驱动的特种机器人低电压大功率电机控制系统

"本文主要介绍了针对核辐射应急处理机器人需求设计的一种低电压大功率电机驱动系统，该系统采用IR2184驱动并联MOS管的H桥电路，能够解决驱动过程中的尖峰问题和MOS管并联时的局部过流问题。通过实验验证，驱动电压24V时，能支持最大100A的驱动电流，确保了对特种机器人的高效、灵活控制。" 在核辐射应急处理中，机器人驱动系统需要小巧、高效且灵活。传统的铅屏蔽层虽然能提供抗辐射保护，但会增加机器人的体积和重量。因此，设计一种适用于特种机器人的低电压大功率电机驱动系统至关重要。文中提出的解决方案是利用IR2184驱动器配合并联MOS管构建H桥电路，以实现高效率的电机驱动。H桥电路允许电机的正反转，并且通过并联MOS管可以提高电流承载能力。 针对驱动过程中可能出现的电压尖峰问题，设计了RCD吸收回路。RCD（电阻-电容-二极管）回路可以有效地吸收和衰减电机启动或停止时产生的瞬态电压尖峰，保护电路不受损害。同时，为了解决MOS管并联时可能出现的局部过流，设计了均流保护电路，确保电流在并联的MOS管之间均匀分布，避免单个器件过热或损坏。 系统的核心控制器是STM32微处理器，它生成PWM波来控制IR2184驱动芯片，进而控制H桥上的MOS管。此外，系统还包括串口通信模块、DC-DC隔离电源模块、状态指示模块，以及必要的保护电路，如RCD吸收电路和均流保护电路。 在实际应用中，驱动器需要驱动重约850kg的特种机器人，要求电机输出功率至少1200W，因此驱动器的输出功率设定为1500W，采用24V电池供电，最大驱动电流为100A。实验结果证明，该设计能够有效工作，满足了特种机器人在核辐射环境下的驱动需求，实现了小型化、大功率以及高可靠性的目标。 该文提出的低电压大功率电机驱动系统结合了高效的驱动策略、尖峰电流防护措施和MOS管并联的电流均衡技术，为核辐射应急处理机器人提供了关键的技术支持，具有较高的实用价值。