量子电路_无刷直流电机驱动芯片中部分子电路的分析与设计

发布时间：2016-10-12 09:36

本文关键词：分子电路，由笔耕文化传播整理发布。

《电子科技大学》 2007年

无刷直流电机驱动芯片中部分子电路的分析与设计

刘学

【摘要】： 由于电动自行车的流行,它的控制装置——无刷直流电机驱动芯片得到了越来越多的重视和关注。国际上也已出现了多种规格的无刷直流电机专用集成电路,如MOTOROLA的MC33035、TI的UC3625、TMS320等,它们的出现对于提高电动自行车控制器的可靠性,降低成本,减小体积和重量有重要的意义。但是国外的无刷直流电机驱动芯片都是基于控制电路和功率级相分离的架构,不利于进一步压缩成本和提高芯片性能。我们采用陈星弼教授的专利,不采用介质隔离或PN结隔离(BCD工艺)的方法而用普通CMOS或BiCMOS工艺将高压功率器件与低压CMOS电路或BiCMOS电路集成在一块硅片上的方法,使功率集成电路的成本大大下降。本文设计了一种无刷直流电机驱动电路,其性能指标为:耐压60V,开关频率40KHz,最大输出电流5A,具有恒速、限流、欠压保护等功能。论文首先介绍了无刷直流电机的工作原理和伺服方式,并基于F/V(频率/电压)伺服技术划分出系统结构框图。在设计子电路模块时,主要分析了以下五个模块:偏置电流源、运算放大器、线性稳压电源、振荡器和功率管栅驱动电路。先分析这些子电路模块的工作原理并推导相关的计算公式,然后完成子电路模块的功能仿真。最后,完成了上述子模块电路的版图设计、验证和测试。并对测试结果进行了简单的分析。

【关键词】：
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM33
【目录】：

摘要4-5

ABSTRACT5-7

第一章绪论7-11

1.1 无刷直流（BLDC）电机驱动电路的发展8-9

1.2 选题依据和研究意义9-10

1.3 本文所做的工作10-11

第二章总体电路原理分析11-20

2.1 无刷直流电机驱动电路原理11-14

2.2 恒定转速的伺服方法14-17

2.3 总体电路结构框图17-20

第三章子电路设计20-50

3.1 电流源设计20-27

3.2 轨对轨输出（RAIL-TO-RAIL OUTPUT）运算放大器设计27-37

3.3 线性稳压电源（REGULATOR）设计37-43

3.4 振荡器设计43-48

3.5 功率管栅驱动电路设计48-50

第四章子电路版图设计和测试50-64

4.1 子电路版图设计50-57

4.2 子电路测试57-64

第五章结论64-66

致谢66-67

参考文献67-69

攻硕期间取得的研究成果69-70

个人简历70-71

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