简易带过流保护直流电机电源设计

2.4 集成稳压器电路设计

为保证稳压器在空载时也能正常工作．则流过电阻R1的电流不能太小。一般取IR1=5"10mA,故R1=VREF/IR1=1.25/(5"10)×10-3≈120"240Ω,式中VREF为稳压器基准电压。而输出电压U0与VREF、R1、R2有以下关系：

Un=VREF+(IR1+Iadj)R2=(1+R2/R1)VREF+IadjR2? (1)
调节电阻R2，即可改变输出电压的大小。由于Iadj很小(只有50μA)，所以式(1)可写为Uo=(1+R2/R1)VREF=1.25(1+R2/R1)?? (2)
由式(2)求得R2=(0.8U0-1)R1。

2.5保护电路设计

电路中保护二极管的选择比较简单，只要能保证满足反向耐压和冲击电流这两个要求就可以了。而R3的作用主要是限制三极管的基级电流，一般取1～2kΩ。下面谈谈过流保护电路的设计。

2.5.1 启动状态

电机启动时必须满足充电时间Υ大于启动时间δ，V2不导通，电机才能正常启动。由于启动电流很大，一般是额定电流的4"7倍，可看成不变，设为I=5I0。根据图4可知。





2.5.2保护状态

设电机负荷在额定状态下运行，电机电流I0已经稳定。电机短路或堵转后，电流突然增大到短路电流Is，电容C4开始充电。考虑一定的设计余量，取保护电流设定值IG

　


2.6 散热设计

稳压器的最大允许功耗取决于芯片的最高结温TjM,当T??



求得Rθd后，通过查散热片等效热阻与材料厚度和表面积关系的有关手册．可得到表面积的范围。表2列出了几种常用封装形式的热阻。

3 实验结果

定电流I0=0.625A，电机启动时间δ=50ms，允许短路时间ts=500ms，保护电流整定值Ic=2A，最高环境温度TAM=+45℃的条件下。设计出各电路参数见表3。



按表3的设计选取参数组装完毕后，经实验测定达到如下技术指标：

输出特性Un=24V,In=0"1A：
电压稳定度 Sv≤5×10-6；
负载稳定度S1≤5×1O-5；
温度系数α≤1×10-5/℃。

电机能正常启动，当电机堵转时，过流保护正常起作用。

4 结语

综上所述，采用LM317集成稳压器设计的小功率直流电机电源，电路结构简单，效率高，成本低，输出电压性能好，有着很好的应用前景。