330Ω,2W的电阻,既预先降压,又替317分担了一部分功耗。第三组电源是5V,由LM78L05提供,由于78L05提供的最大电流只有100mA,所以另并联了两个15K的电阻以扩流,同时也分担一部分功耗。在整个系统中,对5V电源的要求比较高,不单单是因为逻辑电路,MCU等的电源电压都不能过高,而且由于MCU的所有AD转换都是以5V电压为基准,所以当5V不准时会出现电流,欠压值,手柄控制等均不能达到设计要求的情况,甚至不能动作,因此该电压的范围应被严格限制在490510V之间。
二、信号输入与预处理部分这部分电路包括电源电压输入、工作电流比较,放大输入、手柄电压输入、电机转子位置传感器的霍尔信号输入、刹车信号输入及各种其它功能开关信号输入等。1电源电压输入:由于MCU只接受05V的信号,所以电源电压必须经过分压才能输入MCU。2工作电流放大、输入:电路如图5
图5略
U3A是一个放大电路,它将康铜丝R55采样过来的电流信号经过65倍放大送入单片机。最早的设计在R23上并联了一个01μF的电容组成低通放大器,后来为了更好地实时检测电流,将该电容去掉,这样放大后的电压和电流的实际变化基本一致以便MCU采样值更接近于实际值。U3B是一个比较器接法,实际也是一个比较器,正常时的电流绝对不会让该比较器翻转,当电流由于某种原因突然增大到一定程度,该比较器翻转从而触发单片机的外部中断,单片机就会完全关闭电机的输出进入保护状态,避免故障进一步扩大。这里有人会问,为什么放大器的放大倍数取得这么小,如果放大倍数再大一点的话,单片机经过AD转换后的数字相对比较大,分辨率可以做得比较高,何乐而不为呢?这种想法是有道理的,但是限于LM358的频率响应不够高,15KHZ(PWM的工作频率大约为156K)的方波经358放大之后变成梯形波了,我们目前对电流峰值的采样应当采取梯形波的上边,如果放大倍数过大,梯形波的上边就
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f会变得很窄而使单片机采样困难,甚至采样错误,比如采样到梯形波的斜边,因而不能正确反映电流的实际大小,这就会导致电流控制的紊乱。所以宁愿放大倍数取小点以保证采样位置的准确无误。
图6:略
3手柄输入部分:手柄输出的电压范围在1242V的范围内,经过阻容滤波后输入到单片机处理。手柄需要一个5V的电源才能工作。
图7:略
4电机转子位置传感器输入部分:由于该传感器安装在电机内部,采用开路输出的办法,所以除提供5V电源外,每个传感器都必须接上拉电阻,并对其输出的信号进行阻容滤波以抗干扰,r