电机驱动芯片LMD18200原理及应用

自动0701 李欢20074998LMD18200是美国国家半导体公司(NS)推出的专用于直流电动机驱动的H桥组件。

同一芯片上集成有CMOS控制电路和DMOS功率器件，利用它可以与主处理器、电机和增量型编码器构成一个完整的运动控制系统。

LMD18200广泛应用于打印机、机器人和各种自动化控制领域。

内部机构和引脚说明：引脚名称功能描述1、11 桥臂1，2的自举输入电容连接端在脚1与脚2、脚10与脚11之间应接入10uF的自举电容2、10 H桥输出端3 方向输入端转向时，输出驱动电流方向见表1。

该脚控制输出1与输出2（脚2、10）之间电流的方向，从而控制马达旋转的方向。

4 刹车输入端刹车时，输出驱动电流方向见表1。

通过该端将马达绕组短路而使其刹车。

刹车时，将该脚置逻辑高电平，并将PWM信号输入端（脚5）置逻辑高电平，3脚的逻辑状态决定于短路马达所用的器件。

3脚为逻辑高电平时，H桥中2个高端晶体管导通；3脚呈逻辑低电平时，H桥中2个低端晶体管导通。

脚4置逻辑高电平、脚5置逻辑低电平时，H桥中所有晶体管关断，此时，每个输出端只有很小的偏流（1.5mA）。

5 PWM信号输入端PWM信号与驱动电流方向的关系见表1。

该端与3脚（方向输入）如何使用，决定于PWM信号类型。

6、7 电源正端与负端8 电流取样输出端提供电流取样信号，典型值为377 µA/A。

9 温度报警输出温度报警输出，提供温度报警信号。

芯片结温达145℃时，该端变为低电平；结温达170℃时，芯片关断。

注释：光电编码器是通过读取光电编码盘上的图案或编码信息来表示与光电编码器相连的电机转子的位置信息的，即判断方位。

LMD18200工作原理：内部集成了四个DMOS管，组成一个标准的H型驱动桥。

通过充电泵电路为上桥臂的2个开关管提供栅极控制电压，充电泵电路由一个300kHz左右的工作频率。

可在引脚1、11外接电容形成第二个充电泵电路，外接电容越大，向开关管栅极输入的电容充电速度越快，电压上升的时间越短，工作频率可以更高。

电机驱动芯片的典型应用
电机驱动芯片是一种集成有CMOS控制电路和DMOS功率器件的芯片，主要用于驱动电机，并具备过流、过热等保护功能。

以下是电机驱动芯片的典型应用：
1. 电动工具：利用电机驱动芯片实现调速，以适应不同的工作场景。

芯片通过PWM技术调节电机，实现精细调节，确保电机在不同环境下均表现出色。

2. 机器人：依赖电机驱动芯片实现高精度控制。

电机种类包括直流、步进、伺服等，其控制需要精细调节。

电机驱动芯片能满足这种高要求，广泛用于电动工具、商用及消费性多轴飞行器等。

3. 汽车电子：这是电机驱动芯片的主要应用之一。

涵盖多种电机，如发电机、电动座椅电机等，其控制需精准、可靠。

4. 控制系统：如数字控制系统和电脑打印机与绘图仪，这些都需要用到电机驱动芯片来驱动直流电机、步进电机和继电器等感性负载。

5. 电流控制：电机驱动芯片能够自动调整工作电流，从而优化效率和降低能耗。

其功能强大，可适应各种实际负载情况，提供多种工作模式，并易于与各种控制系统连接。

如需更多关于电机驱动芯片的信息，建议咨询专业人士或查阅相关文献资料。

电机驱动芯片原理电机驱动芯片是一种用于控制和驱动电机的集成电路。

它通过接收来自外部控制器的输入信号，并将其转换为适当的电流和电压输出来驱动电机。

电机驱动芯片通常用于各种应用中，包括工业自动化、机械控制、电动车辆等领域。

首先，电机驱动芯片的电路设计需要考虑电源电压、电流需求以及电机类型等因素。

通常包括功率开关器件、驱动电路、电流采样电路、逻辑控制电路等模块。

其中，功率开关器件可以是MOSFET、IGBT等器件，用于控制电流和电压的开关状态。

驱动电路负责生成适当的驱动信号，以控制功率开关器件的导通和截止。

电流采样电路用于实时监测电流状态，以提供反馈信息给控制器。

逻辑控制电路负责解码和执行控制器发送的命令，并根据需要生成对应的驱动信号。

其次，电机驱动芯片的功率放大部分通过电流和电压放大来实现对电机的精确控制。

在驱动芯片中，一般会采用电流模式控制或速度/位置控制方式。

电流模式控制通过控制驱动器输出的电流大小和方向，实现对电机的精确控制。

速度/位置控制则可以通过控制电机的转速或者位置，以实现电机在不同场景下的准确定位和运动控制。

这些控制模式通常会结合PID控制算法，对电机的转速、位置误差进行补偿，以提高系统稳定性和精度。

最后，电机驱动芯片的保护功能是为了保护电机和驱动芯片免受过载、过热、短路等异常情况的损坏。

这些保护功能包括过流保护、过热保护、欠压保护等。

过流保护通过监测电流大小，当电流超出设定的安全范围时，自动切断功率开关器件的导通，以防止其受损。

过热保护通过监测芯片温度，当温度升高超过设定值时，自动降低输出功率，以防止芯片过热。

欠压保护则是在电源电压低于设定值时，自动停止输出，防止电机作业不稳定。

总之，电机驱动芯片通过精心设计的电路、功率放大和保护功能，实现对电机的精确控制和保护，为各种应用场景提供了稳定可靠的动力源。

随着科技的不断进步，电机驱动芯片的功能和性能也在不断改进和创新，适应了更多复杂应用的需求。

摘要：介绍单线数字温度传感器DS1820的特性及工作原理，给出了DS1820与89C51单片机接口的应用实例，以及由DS1820组成温度检测系统的方法，并给出了对DS1820进行各种操作的软件流程图。

关键词：单线制（1-Wire)时隙A/D变换美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS182,可把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理。

由于每片DS1820含有唯一的硅串行数 所以在一条总线上可挂接任意多个DS1820芯片。

从DS1820读出的信息或写入DS1820的信息，仅需要一根口线（单线接口）。

读写及温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS1820供电，而无需额外电源。

DS1820提供九位温度读数，构成多点温度检测系统而无需任何外围硬件。

本文给出了DS1820与89C51单片机接口的应用实例和DS1820组成温度检测系统的方法，并给出了对D S1820进行各种操作的软件流程图。

１DS1820的特性·单线接口：仅需一根口线与MCU连接·无需外围元件·由总线提供电源·测温范围为-55℃～75℃，精度为0.5℃·九位温度读数·A/D变换时间为200ms·用户自设定温度报警上下限，其值是非易失性的·报警搜索命令可识别哪片DS1820超温度限２DS1820引脚及功能DS1820的引脚见图１（PR35封装）。

GND：地；DQ：数据输入／输出脚（单线接口，可作寄生供电）；VDD：电源电压。

３DS1820的工作原理DS1820的内部结构如图２所示。

由图２可知，DS1820由三个主要数字器件组成：①64bit闪速ROM；②温度传感器；③非易失性温度报警触发器TH和TL。

64bit闪速ROM的结构如下：它既可寄生供电也可由外部５Ｖ电源供电。

在寄生供电情况下，当总线为高电平时，DS1820从总线上获得能量并储存在内部电容上 当总线为低电平时，由电容向DS1820供电。

计算机控制技术综合性设计实验实验课程：直流电机转速控制实验设计报告学生姓名：学生姓名：学生姓名：学生姓名：指导教师：牛国臣实验时间：年月日直流电机转速控制实验设计报告一、实验目的：1.掌握电机的工作原理。

2.掌握直流电机驱动控制技术。

3.掌握增量式编码器位置反馈原理。

4.熟悉单片机硬件电路设计及编程。

5.实现直流电机的转速控制。

二、实验内容：已知某一直流永磁有刷伺服电机参数如下：设计直流电机转速控制系统。

要求：表1 直流伺服电机参数1.分析并建立电机的数学模型，分别得出在连续控制系统和离散控制系统中对应的传递函数；2.基于MATLAB软件对直流电机进行仿真，并通过PID控制器的参数整定对直流电机进行闭环控制，3.设计直流电机控制硬件电路，主要包括主控模块、电机驱动模块、编码器反馈模块、通信模块、电源模块、显示模块等。

4.对各模块进行单元调试，设计数字PID控制器，并基于A VR单片机编制程序，进行系统联调。

5.最终完成直流电机控制硬件平台的设计、搭建及软件调试，要求有速度设置、显示功能，速度控制误差在1%以内，具有与上位机通讯的接口，能通过上位机方便进行参数设置、速度控制等操作。

三、 实验步骤：1、建立电机的数学模型，得出控制统的传递函数；由直流电机得来的三个方程：n k dt di Li R s u E m m ++=)( i k T M m =f L m T dtdw J T T ++= 、 进行拉式变换得：)()()()(s n k s LSI s I R s U E m m ++=)(s I k T M m =f L m T s JS T T +Ω+=)(带入数据在进行z 变换得: 521039.19252.01394.0459.1)(-⨯+-+=z z z z G 2、.基于MATLAB 软件对直流电机进行仿真（1）连续系统阶跃响应程序为：>> num=[1]num =1>> den=[0.0000000542,0.00061,0.0468]den =0.0000 0.0006 0.0468>> G=tf(num,den)Transfer function:1----------------------------------5.42e-008 s^2 + 0.00061 s + 0.0468>> step(G)>> Gz=c2d(G,0.01,'zoh')Transfer function:11.43 z + 0.06868-----------------z^2 - 0.4618 zSampling time: 0.01>> step(Gz)阶跃响应曲线如图1所示：图1 阶跃响应曲线（2）离散系统的单位阶跃响应程序如下：>> num=[52.756.913];>> den=[1 -0.8009 0.0005123];>> sys=[num,den,0.001];>> dstep(num,den,100)离散系统的阶跃响应曲线如图2所示（T=1ms）：图2 离散系统的阶跃响应曲线（3）PID参数整定1）设D(z)=错误！未找到引用源。

电动机知识电机驱动芯片LMD18200原理及应用1、主要性能l 峰值输出电流高达6A，连续输出电流达3A；l 工作电压高达55V；l Low RDS(ON) typically 0.3W per switch；l TTL/CMOS兼容电平的输入；l 无“shoot-through”电流；l 具有温度报警和过热与短路保护功能；l 芯片结温达145℃，结温达170℃时，芯片关断；l 具有良好的抗干扰性。

2、典型应用l 驱动直流电机、步机电机l 伺服机构系统位置与转速l 应用于机器人控制系统l 应用于数字控制系统l 应用于电脑打印机与绘图仪3、内部结构和引脚说明LMD18200外形结构如图1所示，内部电路框图2如图所示。

它有11个引脚,采用TO-220和双列直插式封装。

各引脚的功能如下：引脚名称功能描述1、11桥臂1，2的自举输入电容连接端在脚1与脚2、脚10与脚11之间应接入10uF的自举电容2、10H桥输出端3方向输入端转向时，输出驱动电流方向见表1。

该脚控制输出1与输出2（脚2、10）之间电流的方向，从而控制马达旋转的方向。

4刹车输入端刹车时，输出驱动电流方向见表1。

通过该端将马达绕组短路而使其刹车。

刹车时，将该脚置逻辑高电平，并将PWM信号输入端（脚5）置逻辑高电平，3脚的逻辑状态决定于短路马达所用的器件。

3脚为逻辑高电平时，H桥中2个高端晶体管导通；3脚呈逻辑低电平时，H桥中2个低端晶体管导通。

脚4置逻辑高电平、脚5置逻辑低电平时，H 桥中所有晶体管关断，此时，每个输出端只有很小的偏流（1.5mA）。

5PWM信号输入端PWM信号与驱动电流方向的关系见表1。

该端与3脚（方向输入）如何使用，决定于PWM信号类型。

6、7电源正端与负端8电流取样输出端提供电流取样信号，典型值为377 A/A。

9温度报警输出温度报警输出，提供温度报警信号。

芯片结温达145℃时，该端变为低电平；结温达170℃时，芯片关断。

阐述基于LMD18200T直流伺服电动机驱动器开发一个电动机控制驱动器是一项繁琐的工作。

过去用逻辑集成电路、比较器、晶体管、二极管等电子元器件装配在一个面板上，并使用分立的MOSFET或绝栅双极管连接成的一个H桥或半桥输出电路。

这种方法设计的驱动器存在设计周期长、电路复杂、稳定性差、效率低等缺点。

针对上述缺点，我们选用LM18200T作为驱动芯片，设计了一种新式直流电机驱动器。

1 LMD18200T介绍1.1 参数和引脚介绍LMD18200T是一种专用于直流电动机驱动的H桥组件。

它将4个H桥功率组成器件和逻辑控制电路封装在一个有11个引脚的芯片中。

峰值电流：6A，连续电流：3A，工作电压：最高达55V，信号输入兼容TTL和CMOS。

引脚1、11是桥臂1、2自举电容输入端。

引脚2、10是H桥输出端。

引脚3、4、5分别是方向输入端、刹车输入端、PWM信号输入端，PWM信号、方向信号、刹车信号三者的配合使用关系见表1。

同时方向信号的使用取决于PWM 信号类型。

引脚6、7是直流电源正负输入端。

引脚8是电流检测输出端，典型值为377uA/A。

引脚9是温度报警输出端，提供温度报警信号。

1.2 原理四个DMOS管集成在芯片内部组成H型驱动桥。

通过充电泵电路为上桥臂的2个开关管提供栅极控制电压，充电泵电路由一个300kHz的振荡器控制。

若需要更高的工作频率，可在引脚1、11外接电容形成第二个充电泵电路。

外接电容越大，频率更高。

脚2、10接直流电机正负极，电流方向：正转，脚2→脚10；反转，脚10→脚2。

脚8接一个电阻再接地，过流情况通过电阻来检测。

它的内部设计有保护电路，过流值为10A，当电路电流超过10A或者過流时间过长，芯片会自动停止输出并且会周期性恢复。

2 驱动器电路设计根据LMD18200T的电路，可以直接用主控制器接信号线控制LMD18200T 来驱动电机。

这种方法理论上没有问题，但是这种方法设计的驱动器的强电和弱电共地。

机械手应知应会知识概述-----------------------作者：-----------------------日期：城市职业学院毕业论文课题名称姓名学号专业班级指导老师2011年月目录前言----------------------------------------------------------- 2 摘要----------------------------------------------------------- 3 第一章前言-------------------------------------------------- 51.1 机械手的概述------------------------------------- 5第二章总体方案的设计---------------- 72.1 设计要求----------------------------------------2.2 基本设计思路------------------------ 82.3第三章3.1塑料及其分类 ------------------------------------------- 103.2壳体塑料选材途径及注意点--------------------------------- 10 3.3注塑模的工作原理及应用----------------------------------- 123.4旋钮外壳注塑成型及其存在的主要问题----------------------- 13 3.5电火花成型机加工旋钮型腔--------------------------------- 15 第四章 Mastercam构图的方法---------------------------------- 174.1常用的实体建模法---------------------------------------- 17第五章用Mastercam绘制旋钮的外形---------------------------- 18 5.1绘制旋钮模型-------------------------------------------- 18第六章 Mastercam刀具库设定方法------------------------------ 21 6.1铣削刀具库的建立---------------------------------------- 216.2刀具的发展及其选择-------------------------------------- 24第七章 Mastercam刀具轨迹仿真-------------------------------- 287.1刀具轨迹的仿真------------------------------------------- 287.2程序的仿真----------------------------------------------- 30第八章 Mastercam程序的后置处理------------------------------ 32 8.1后置处理文件-------------------------------------------- 328.2后处理文件编辑的一般规则-------------------------------- 348.3机床参数的定义------------------------------------------ 348.4结论--------------------------------------------------- 34第九章 Mastercam程序---------------------------------------- 35毕业设计总结-------------------------------------------------- 39参考文献------------------------------------------------------- 41摘要机械手技术涉及到电子、机械学、自动控制技术、传感器技术和计算机技等科学领域，是一门跨学科综合技术。

LMD182003A，55V H桥概述该LMD18200是一个3A H桥设计为运动控制应用程序。

该器件采用多技术构建的过程，这个过程结合了双极型的CMOS控制电路和DMOS功率器件。

它非常适用于驱动直流电动机和步进电动机;LMD18200峰值输出电流高达6A。

创新的电路方便了输出电流的低损耗传感的实施。

功能特点：提供高达3A的连续输出；工作在电源电压高达55V ；低RDS（ON）每个交换机典型0.3W ；TTL和CMOS兼容输入；不“直通”电流；在145°C n热警告标志输出；热关断（输出关闭），在170℃下；内部钳位二极管；负载短路保护；内部电荷泵外部自举功能；应用：DC及步进电机驱动器；位置和速度伺服机构；工厂自动化机器人；数控机械；计算机打印机和绘图仪；绝对最大额定值：如果军事/航空航天指定的设备是必需的，请联系国家半导体销售办事处/经销商咨询具体可用性和规格。

总电源电压（VS，引脚6）60V ；电压在Pins3，4，5，8和9 12V电压自举脚（引脚1和11）输出电压+16 V ；峰值输出电流（200毫秒）6A连续输出电流（注2）3A ；功耗（注3）25W功耗（TA=25°C，自由空气）3W ；结温TJ（最大）150°C ESD易感性（注4）1500V ；贮藏温度，Tstg -40°C至+150°C 焊接温度（10秒）300℃；经营额定值（注1）：结温TJ -40°C至+125°C ；连接电源电压+12 V至+55 V 电气特性（注5）：下列规范适用于VS=42V，除非另有规定。

黑体限制适用于在整个工作。

温度范围，−40˚C ≤TJ≤+125˚C，所有其他的限制是为TA= TJ=25°C。

电气特性备注：注1 ：最大极限值是指超出可能发生损坏设备的限制。

操作时，直流和交流电气规格不适用该设备超出其额定工作条件。

电机驱动芯片LMD18200原理及应用电动机知识电机驱动芯片LMD18200原理及应用1、主要性能l 峰值输出电流高达6A，连续输出电流达3A,l 工作电压高达55V,l Low RDS(ON) typically 0.3W per switch,l TTL/CMOS兼容电平的输入,l 无“shoot-through” 电流,l 具有温度报警和过热与短路保护功能,l 芯片结温达145?，结温达170?时，芯片关断,l 具有良好的抗干扰性。

2、典型应用l 驱动直流电机、步机电机l 伺服机构系统位置与转速l 应用于机器人控制系统l 应用于数字控制系统l 应用于电脑打印机与绘图仪3、内部结构和引脚说明LMD18200外形结构如图1所示，内部电路框图2如图所示。

它有11个引脚,采用TO-220和双列直插式封装。

各引脚的功能如下:引脚名称功能描述1、11桥臂1，2的自举输入电容连接端在脚1与脚2、脚10与脚11之间应接入10uF的自举电容2、10H桥输出端3方向输入端转向时，输出驱动电流方向见表1。

该脚控制输出1与输出2,脚2、10,之间电流的方向，从而控制马达旋转的方向。

4刹车输入端刹车时，输出驱动电流方向见表1。

通过strengthen the sense of responsibility, work to solve the lack of decent occupation explain away, conduct problems. To establish the overall concept, eliminate departmentalism. Strict assessment and accountability, to solve the spiritual slack, nianqingpazhong, status quo, and other issues. To establish and perfect the muddle along Bureau staff conduct work regulations, standardize the behavior of personnel. 2. To strengthen the responsibility system. One is the in-depth study and implement the "Hunan provincial Party and government leading cadres Interim Provisions on the work safety of apair of > (Hunan Office issued 2013 No. 5)," Hunan province safety supervision and management responsibilities of the provisions on the production (Hunan Zhengban made 2013 No. 4) And resolutely implement the safety production of the party with responsibility, a pair of responsibility. "Two is issued safety production administration and inspection to promote the responsibilities bear safety production supervision departments strictly and effectively assumed responsibility. The three is to establish risk self correction self reporting system for safety in production enterprises, promote the enterprises to implement the main responsibility for production safety is introduced. Four strengthen the county safety production supervision ability construction work, promote safe production responsibility to the grassroots. 3,strict accountability and target management. Adhere to the" who is incharge, who is responsible for the pipe industry must be safe, Guan Sheng production and operation must be safe, pipe business must control security "principle, the implementation of safety The production of "cure." stagnation supervision and leadership responsible system. The safety production of key towns, key enterprises and key problems, by the township government and the Department responsible for the stagnationled the lump sum, to tackle tough. To further increase the production safety index assessment, strictly implement the safety production of the "one vote veto" and the reward system, strengthen the safety incentive and restraint mechanism. (six) the implementation of the work force is not strong. The documents, meeting, long work arrangement, check and supervise the implementation of small, poor implementation of the system, the work is not effective. Some leading cadres sense of purpose, consciousness of the masses is not strong, the ruling " For the people "," the interests of the masses no matter "concept understanding is not in place. The specific work treats with the deployment, a few leading cadres complain that work is too complicated, too much responsibility, the pressure is too large, too much emphasis on the difficulty of the work, such as underground mines to avoid the disaster of" six systems "construction and construction of mechanical ventilation to file the form, forwarding arrangements work, no in-depth mining enterprises to promote the specific work, the increase in the number of files, but the effect is not good, not according to the actual situation of non coal mines in the county, to engage in" across the board ", and the quality该端将马达绕组短路而使其刹车。