开关磁阻电机驱动系统设计及电动自行车应用

"电动自行车驱动系统正常工作过程-asn-per编码规范" 本文主要探讨了电动自行车驱动系统的关键组件和工作流程，特别关注了开关磁阻电机的驱动电路设计。驱动芯片的选择是ILF250，它是一款由东芝公司制造的POWER MOSFET专用集成驱动芯片，具有8脚双列封装并自带光电隔离，最大驱动能力可达1.5A。这样的设计确保了功率驱动电路与PWM脉宽调制电路之间的可靠隔离，并且可以直接驱动POWER MOSFET，简化了驱动电路。 TLP250驱动芯片的主要特性包括输入阈值电流IF为5mA（最大），电源电流10c为11mA（典型），电源电压范围为10至35V，输出电流Io为±0.5A，开关时间tpLH/tpHL为0.5μs（最大）。驱动电路设计中，使用了带有光电隔离的TLP250来驱动小功率功率场效应管IR-FZ34N，以控制电动自行车的电动机。为了获得良好的线性放大效果，TLP250的8端和6端之间跨接了一个0.1μF的电容。 电动自行车驱动系统正常工作过程如下：首先，通过控制手柄发出启动信号，检测过温、欠压等保护信号。在确认所有系统状态正常后，根据位置传感器提供的电机转子位置，由DSP（数字信号处理器）生成相通断信号和PWM信号，这些信号控制POWER MOSFET，进而控制电动机绕组的通电，使得电动机转子转动。在运行中，如果出现故障，控制电路会通过功率电路执行保护措施，实现过流、欠压保护和刹车功能。 设计的电动自行车驱动系统基于开关磁阻电机，额定功率180W，设计车速20km/h，使用36V蓄电池，容量30Ah。系统实现了无级调速、过温保护、欠压保护、报警、过流保护和刹车断电等功能，有效保护电机和电池，确保电流稳定输出。开关磁阻电机驱动控制系统成本低、效率高，适合大规模生产。 然而，该设计也存在一些局限性，例如中轴驱动方式的机械损耗较大，以及外围保护电路复杂。作者建议使用智能模块如IPM，以提升系统的整体性能。 开关磁阻电机因其高效率、高起动转矩、宽调速范围和结构简单等优点，被广泛应用于电动自行车。通过微处理器如DSP的精确控制，能够灵活调整电机参数，满足不同性能需求，适用于电动车辆的各种运行条件。