第4章

無(wú)人機(jī)電調(diào)硬件電路分析4.1MCU系統(tǒng)電路1.STC8系列單片機(jī)介紹

STC8系列單片機(jī)是目前全球最快的8051單片機(jī)(相同時(shí)鐘頻率)，依次按順序執(zhí)行完全部的111條指令，STC8系列單片機(jī)僅需147個(gè)時(shí)鐘，而傳統(tǒng)8051則需要1944個(gè)時(shí)鐘。STC8系列單片機(jī)是STC生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期(1T)的單片機(jī)，是寬電壓/高速/高可靠/低功耗/強(qiáng)抗靜電/較強(qiáng)強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，采用STC第九代加密技術(shù)，無(wú)法解密，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，速度快11.2～13.2倍。4.1MCU系統(tǒng)電路2.STC15W408AS芯片引腳

4.1MCU系統(tǒng)電路3.STC15W408AS引腳功能定義

4.1MCU系統(tǒng)電路3.STC15W408AS引腳功能定義

端口引腳功能端口引腳功能P1.0上橋臂MOS管U+的控制信號(hào)輸出GND芯片接地端P1.1上橋臂MOS管V+的控制信號(hào)輸出VCC芯片電源端P3.7上橋臂MOS管W+的控制信號(hào)輸出P5.4估測(cè)的中點(diǎn)電壓P3.6下橋臂MOS管U-的控制信號(hào)輸出P1.3采集的中點(diǎn)電壓P3.5下橋臂MOS管V-的控制信號(hào)輸出P1.4采集的中點(diǎn)電壓P3.4下橋臂MOS管W-的控制信號(hào)輸出P1.5采集的中點(diǎn)電壓P3.2PPM信號(hào)輸出P1.6串口通訊P3.1程序下載端口P1.7串口通訊P3.0程序下載端口P5.5電源指示4.2BEC與電壓檢測(cè)電路1.BEC電路

4.2BEC與電壓檢測(cè)電路2.電壓檢測(cè)電路

4.3

電源電路4.4

驅(qū)動(dòng)與功率系統(tǒng)電路本電路是電機(jī)控制的核心，由6個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）及驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成功率變換電路。該電路一般有三種結(jié)構(gòu)可以選擇。1.6個(gè)MOS管均為N溝道MOS管，驅(qū)動(dòng)電路由專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)IC或分立元件搭建。上橋臂通過(guò)自舉升壓電路驅(qū)動(dòng)或獨(dú)立電源驅(qū)動(dòng)。4.4

驅(qū)動(dòng)與功率系統(tǒng)電路電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路4.4

驅(qū)動(dòng)與功率系統(tǒng)電路自主升壓電路4.4

驅(qū)動(dòng)與功率系統(tǒng)電路本電路是電機(jī)控制的核心，由6個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）及驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成功率變換電路。該電路一般有三種結(jié)構(gòu)可以選擇。2.選用智能功率模塊(IPM模塊)。模塊一般集成了6個(gè)功率管、驅(qū)動(dòng)電路及保護(hù)電路。上橋臂一般通過(guò)內(nèi)置的自舉升壓電路驅(qū)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：由于采用了集成工藝，具有完善的保護(hù)，可靠性很高。這種結(jié)構(gòu)適合于高壓、大功率的應(yīng)用。缺點(diǎn)：成本較高。一般也是采用自舉升壓方式驅(qū)動(dòng)。PWM占空比不能達(dá)到100%。4.4

驅(qū)動(dòng)與功率系統(tǒng)電路本電路是電機(jī)控制的核心，由6個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）及驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成功率變換電路。該電路一般有三種結(jié)構(gòu)可以選擇。

3.上橋臂采用P溝道MOS管，下橋臂采用N溝道MOS管。驅(qū)動(dòng)電路由專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)IC或分立元件搭建。優(yōu)點(diǎn)：上橋臂采用P溝道MOS管，不需要采用特別的方式去驅(qū)動(dòng)，電路比較簡(jiǎn)單。這種結(jié)構(gòu)比較適合低壓、小功率（幾百瓦）的應(yīng)用。缺點(diǎn)：P-MOS價(jià)格相對(duì)較高，一般電流在100A，耐壓在100V以?xún)?nèi)。4.4

驅(qū)動(dòng)與功率系統(tǒng)電路4.5反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零檢測(cè)電路反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零檢測(cè)，需要不停比較中點(diǎn)電壓和U相、V相、W相三個(gè)端點(diǎn)的電壓，以檢測(cè)每相感生電動(dòng)勢(shì)的過(guò)零事件。由于這三個(gè)過(guò)零事件產(chǎn)生是按照一定的順序依次檢測(cè)，因此過(guò)零事件產(chǎn)生的時(shí)間不同。 單片機(jī)自帶的模擬比較器可以提供復(fù)用功能，也就是說(shuō)三個(gè)過(guò)零檢測(cè)只需要一個(gè)比較器就可以了。當(dāng)復(fù)用功能啟動(dòng)時(shí)，模擬比較器的正向輸入端為P5.4引腳，負(fù)向輸入端根據(jù)寄存器的配置選擇P1.3、P1.4、P