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工程师经验谈如何实现一个驱动电路的三次设计

发布时间:2020-06-30 18:44:15 阅读: 来源:地热反射膜厂家

某日,老师叫用mos管驱动个直流电机,做个原理图。需要设定PWM的占空比改变直流电机的速度。心想,这有什么。于是乎,根据过去看的51单片机开发板的驱动继电器的原理图画出了下面的电路。NPN三极管换成N沟道MOS管,由于电机和继电器一样是感性元器件,加上续流二极管,OK。为了保险起见,我拿器件在洞洞板上自搭电路,测试了一下,咋一眼看,能达到要求,于是就把这个图交给了老师。

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老师看了之后笑了笑,拿出了下面一张图。我一看,这么多元件,比我画的复杂不少,于是问老师这样设计的用意。于是老师给我解释第一级的三极管起到电平变换的作用,我所用的mos管在12V的时候可靠导通。三极管推挽部分,能提高mos管的关断速度。而门级处的电容用来去除毛刺。另外在电机的供电电源上加上了大的滤波电容。并告诉我按照这个电路图设计。

画好图发出去,等PCB板收到后焊好元件发现,调节信号源的输出能改变电机的转速,我以为已经成功了。但是我发现一个问题,PWM信号是通过电缆接到驱动板上的,如果PWM信号的输入端悬空,电机马上就全速转动。这当然是不希望出现的,我把这个情况告诉了老师。然后和老师讨论解决方案。通过让用户先给控制板上电再给驱动板上电,倒是可以避免没有控制信号电机就全速转动的尴尬。我提议再加一级反相器。这些都不像是很好的办法。最后,老师看了电路图几分钟,说去掉一级三极管就可以了。就这样我以为要返工的电路通过在PCB上简单的修改就又能达到输入端悬空的时候,电机不转的效果了,见下图。为保险起见,又加上了保险丝。虽然mos有电压的时候没电流,有电流的时候没电压,功率不大,以防万一又加上了散热片。

至此,一个实用的电路经过三次设计诞生了。从一个简陋能用的电路,到一个设计合理性能更佳的电路,再到一个可以与产品融为一体安全可靠的电路,这之间的差距是一个脑子里的电路和商业化的电路之间的差距,一个模电菜鸟和大虾米之间的差距。每一次的改进都是一种对模电和对自我的重新认识。同时我也意识到,模电课虽然学完了,但是到成为一个合格的电子工程师要很长一段路要走。

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