本帖最后由 zhao133 于 2025-4-8 09:16 编辑
我们设计伺服电机驱动器的时候，经常会加上刹车放电电路，这个电路在我们电机控制器是如何工作，起到怎样的作用呢。
电路原理分析：MCU的控制信号+电平转换+IGBT/MOSFET，电路实现比较简单。当然电平转换可以有很多种电路（如gate driver GHD1620T），这里我一般会选用光耦，原因：价格便宜，并且可实现隔离控制。
我们一般会采用IGBT或者MOSFET控制刹车电阻导通，简单理解是利用电子开关把母线的能量通过刹车电阻释放出来。 电机处于高速运行，当遇到急停或者需要反转控制时，这时候电机会发电，产生较大的能量，过大的能量会给电容充电，然后反转后加速启动时，电机需要较大的能量，这时电容也需要快速给电机输出，这将导致电容处于超负荷的充放电，容易出现电容过压，炸电容（电容耐压一般是400V或者450V，桥堆耐压都是600V以上，功率管IBGT耐压也是600V）。
器件选型：我们了解这个刹车放电电路在我们电机控制器的作用就可以开始针对这个控制电路做器件选型。功率管，先确定好刹车放电的电流大小，一般我们设计这个电路刹车放电电流会控制在10A以内，考虑到功率管的一致性差异、刹车电阻阻值的误差，因此选择功率管电流应选择最大电流在15A左右比较合适（若我们设计放电电流在3~8A范围，IGBT可以选12A）。然后到刹车电阻选型，不同的电机控制器功率，需搭配不同的刹车电阻，功率越大刹车电阻阻值越小，刹车电阻阻值小了也带来刹车电路工作的瞬间功率变大根据公式P=U*U/R，在相同的控制电压下，阻值减小一半，刹车电阻功率增加一倍。因此我们选择刹车电阻时，需考虑以下几个参数：电阻耐压、峰值功率、峰值电流等。至于电阻的精度，在刹车控制上要求不高，常规的5%即可。因为刹车电阻工作会产生大量的热量，因此需考虑电阻散热问题。
最后就是MCU接口部分了，从上图可以看出，我们刹车电路可以通过普通光耦做电平转换驱动，表明了，此信号不是高频信号，当我们使用APM32F035作为主控芯片时，可以用作普通IO作为刹车放电控制，当然如果资源够用的话，可以选用TIMER脚，可以做更精准的控制。
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