电动轮椅故障检测与保护电路分析

"电动轮椅运动控制系统设计，包括功率管故障保护电路的详细解析，以及基于TMS320LF2406ADSP的全数字电动轮椅控制器的开发。" 在电动轮椅运动控制系统中，功率管的故障保护至关重要，这涉及到系统的稳定性和安全性。文中介绍了两种关键电路：故障信号识别电路和故障保护信号产生电路。故障信号识别电路如图3-16所示，主要利用MCP14066多路选择器来检测下端桥臂MOSFET的开路故障。MCP14066根据栅极驱动信号的高低电平选择不同的输入端，当MOSFET正常工作时，无论栅极电平如何，漏极电平始终与之相反，导致多路选择器的输出保持低电平。但当MOSFET开路，即栅极驱动高而漏极无电流时，多路选择器输出高电平，从而发出故障信号。 故障保护信号产生电路（图3-17）则基于检测到的故障信号采取相应措施，确保系统在故障发生时能及时切断电源，防止进一步损坏。该电路可能包括过流保护、短路保护等机制，一旦检测到异常，会迅速触发保护机制，切断MOSFET的驱动，以保护整个电动轮椅系统。 此外，论文还涉及电动轮椅控制器的设计，采用TMS320LF2406ADSP数字信号处理器为核心，实现带电流补偿的电压负反馈和负载不平衡补偿的双电机协调控制。控制器的软硬件设计包括操纵杆工作原理、速度和运动方向的合成计算，以及提高运行舒适度的S曲线生成策略。S曲线是一种平滑加速和减速的策略，可以减少电动轮椅在启动和停止时的冲击感，提升乘坐体验。 论文还提到了基于电压信号检测的功率管及主电路故障检测和定位方法，通过监测电压变化来预测和定位可能出现的问题，增强了系统的自诊断能力。 最后，实际系统运行实验验证了设计的有效性，达到了预期的控制效果和故障保护性能。这篇硕士论文对于推动国内电动轮椅技术的发展，尤其是高性能低成本控制器的研制，具有积极的理论价值和实践意义。