MSK4225的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和工作原理

本應(yīng)用筆記是 MSK4225 評(píng)估板的用戶指南。本筆記介紹了 MSK 4225 并提供了有關(guān)設(shè)置評(píng)估板的詳細(xì)信息。它還涵蓋了設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和工作原理，包括電路概述、橋配置、電流放大器部分、誤差放大器部分、跨導(dǎo)和輸入級(jí)。

介紹:

MSK 4225 是一個(gè)完整的 H 橋電路，用于直流有刷電機(jī)控制或 D 類開關(guān)模式放大。低邊和高邊開關(guān)的所有驅(qū)動(dòng)/控制電路都在電路內(nèi)部。45KHz PWM 電路也是內(nèi)部的，讓用戶只提供電機(jī)速度/方向的模擬信號(hào)，或開關(guān)模式音頻放大的音頻信號(hào)。MSK 4225 采用節(jié)省空間的塑料電源封裝，可直接用螺栓固定到散熱器上。

這種配置可用于控制各種負(fù)載，例如有刷直流電機(jī)或音圈。由于內(nèi)部 PWM 發(fā)生器，用戶所需要做的就是提供一個(gè)代表輸出所需 PWM 占空比的模擬電壓。

評(píng)估板提供了一個(gè)平臺(tái)，可以通過(guò)該平臺(tái)評(píng)估具有充足空間的新設(shè)計(jì)，以進(jìn)行更改和評(píng)估結(jié)果。在設(shè)計(jì)階段的早期評(píng)估可降低過(guò)度紋波、不穩(wěn)定性或其他問(wèn)題成為應(yīng)用 PCB 級(jí)問(wèn)題的可能性。

操作理論:

該器件中使用的 PWM 方案稱為互補(bǔ)調(diào)制或“鎖定反相”調(diào)制。在這種調(diào)制方案中，模擬輸入產(chǎn)生一個(gè) PWM 占空比，從一個(gè)方向的 100% （DC） 一直延伸到負(fù)載，一直到另一個(gè)方向的 100% （DC）。中間是 50% 調(diào)制。在這種配置中，50% 的調(diào)制通過(guò)負(fù)載產(chǎn)生零平均電流，即使電流是雙向發(fā)送到負(fù)載的。由于一個(gè)方向的電流上升恰好等于另一個(gè)方向的電流上升，因此凈電流為零。

互補(bǔ)調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是 PWM 不會(huì)在控制器過(guò)零時(shí)停止。大多數(shù)控制器在一個(gè)方向停止 PWM 以產(chǎn)生零電流，然后在相反方向啟動(dòng) PWM。這會(huì)在控制回路中產(chǎn)生不連續(xù)性。沿著生產(chǎn)線的某個(gè)地方，控制器必須做出反轉(zhuǎn) PWM 的決定。這不會(huì)立即發(fā)生，并且會(huì)在系統(tǒng)在零電流點(diǎn)附近工作時(shí)中斷控制，例如，當(dāng)天線被非常緩慢地轉(zhuǎn)向以跟蹤目標(biāo)時(shí)。有關(guān) MSK4225 中涉及的 PWM 方案的更多說(shuō)明，請(qǐng)參見“扭矩控制與速度控制”應(yīng)用說(shuō)明。

本筆記中描述的評(píng)估卡設(shè)置為允許用戶在閉環(huán)控制方案中操作 MSK4225，以控制通過(guò)負(fù)載的電流。MSK4225 外部是檢測(cè)電阻器，用于測(cè)量通過(guò) H 橋每個(gè)支路的電流。放大器設(shè)置產(chǎn)生的電壓波形，用于誤差放大器，也提供在卡上。該放大器將所需的電流指令信號(hào)與產(chǎn)生的電流波形進(jìn)行比較，并將該誤差電平輸出到 MSK4225 的模擬輸入端?？ㄉ线€提供偏移電壓調(diào)整。最后，所有必要的旁路和穩(wěn)定性組件都在板上，以提供一個(gè)理想的子系統(tǒng)，MSK4225 可以在其中執(zhí)行其功能。

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