基于PWM的磁流变阻尼器控制电源设计与实现

本文是一篇关于脉宽调制可控直流电流源的设计论文，作者韩俊华和瞿伟廉来自武汉理工大学，他们针对磁流变阻尼器的控制电源需求，提出了一种新颖的硬件电路设计方法。磁流变阻尼器作为一种结构控制领域的研究热点，其控制电源通常需要快速响应和精确电流控制能力，而恒压源的动态性能不足，使得恒流源成为更优选择。 论文的核心技术是基于脉宽调制（PWM）控制集成电路TL494，这种集成电路能通过对输出脉冲宽度的调控来实现对电流源的精确控制。TL494的特性在于它将模拟电路与数字电路相结合，使用极少的外围元件就能实现高效工作。电流的恒流输出通过集成运算放大器构成的误差比较机制来实现，误差电压会驱动TL494调整脉冲宽度，形成一个闭环控制系统，确保电流输出的稳定性。 文章详述了系统的总体结构，包括误差比较放大器、大功率场效应管和保护二极管等关键组件。通过控制大功率场效应管的导通与截止时间，实现了在保持恒定电压的同时，对电流进行动态调整。对于大功率场效应管的选择，特别强调了其高开关速度的重要性，以适应TL494输出的PWM波频率，确保了电流控制的实时性。 PWM波的产生与控制部分是整个系统的核心，展示了TL494在这一过程中的关键作用。通过对TL494的精心设计和配置，论文提供了一种有效的方法来满足磁流变阻尼器对快速响应和电流控制的严苛要求，这对于提升磁流变阻尼器的性能和控制精度具有重要意义。 这篇论文不仅介绍了脉宽调制可控直流电流源的设计原理和技术细节，而且展示了其在实际应用中的价值，对于从事磁流变阻尼器控制电源研究的工程师和技术人员具有很高的参考价值。