BTL(Bridged Transformer Less,还有一些其他解释)放大器最初用作单声道放大器,通过将立体声放大器的两个输出连接到扬声器,以正相驱动一个输出,以反相驱动另一个输出。本文要介绍的是应用于有刷直流电机驱动后的方法。使用BTL放大器的驱动器有两种类型:电压驱动器和电流驱动器。我们先看看电压驱动。
前面已经介绍了一些使用H桥电路驱动有刷直流电机的方法示例。接下来,我们将介绍“使用BTL放大器电路驱动有刷直流电机的方法”。 BTL(Bridged Transformer Less,还有一些其他解释)放大器最初用作单声道放大器,通过将立体声放大器的两个输出连接到扬声器,以正相驱动一个输出,以反相驱动另一个输出。本文要介绍的是应用于有刷直流电机驱动后的方法。使用BTL放大器的驱动器有两种类型:电压驱动器和电流驱动器。我们先看电压驱动。
使用BTL放大器电路驱动有刷直流电机:线性电压驱动
下图是用线性电压驱动有刷直流电机的BLT放大器电路图。
该电路通过控制施加到两个输入(IN1、IN2)的直流电压来控制施加到电机(OUT1、OUT2)的直流电压和电流的方向。该示例电路包括一个输入级放大器和两个与其连接的输出级功率放大器。电机连接在两个输出之间,如图所示。
下面解释该电路的工作原理。由输出M0和输入IN1和IN2组成的输入级放大器是一个简单的差分放大器。因此,如下所示,M0 是通过将施加到IN1 和IN2 的电压之间的差乘以取决于R2/R1 的增益并加上Vref 获得的电压。
VM0(R2/R1)(VIN2VIN1)Vref
我们来看一下输出级功率放大器的输入M0(=输入级放大器的输出)与各个输出(OUT1和OUT2)之间的关系。由于输入级放大器由差分放大器组成,因此它们的关系如下。由于OUT1 放大器在反相输入处接收M0,而OUT2 放大器在非反相输入处接收M0,因此输入电压差项不同。
VOUT1(R4/R3)(VrefVM0)VM/2
VOUT2(R4/R3)(VM0Vref)VM/2
将第一个VM0的公式代入这些公式中,结果如下:
VOUT1(R4/R3)(R2/R1)(VIN1VIN2)VM/2
VOUT2(R4/R3)(R2/R1)(VIN2VIN1)VM/2
因此,OUT1和OUT2之间的电压差如下:
VOUT1VOUT22(R4/R3)(R2/R1)(VIN1VIN2)
上式表明,当IN1的电压高于IN2的电压时,由于OUT2低于OUT1,电流从OUT1流向OUT2,反之亦然,电流从OUT2流向OUT1。施加到电机上的电压为IN1和IN2之间的电压差乘以电压增益2(R4/R3)(R2/R1)。这样就可以控制电机的正转和反转。
如果使IN1和IN2具有相同的电压,则OUT1和OUT2的电压也将相同(=VM/2),因此可以将它们投入短路制动。然而,如果放大器存在偏移,则输出电压差将不会恰好为零,因此可能需要进行调整。
该电路不能保持开路。要创建开路条件,需要额外的电路配置。
下次,我们计划介绍使用BTL 放大器的有刷直流电机的线性电流驱动。
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