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DC马达电机控制设计及其驱动电路的介绍
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本文展示以C8051F3xx MCU控制各类马达的软体示例。虽然这些示例相对简单，但是为各类马达展示了有效的解决方案。传统的马达控制系统通常要求额外特性且具有更高的复杂度。这些软体示例可作为开发更复杂马达驱动系统的起点。
DC马达控制
DC马达是小功率马达中最常见且最便宜的。在本文中，‘DC马达’专指直流的有刷永磁马达。
DC马达的特性使得它成为变速系统中最易用的马达。DC马达的转矩-速度特性如图1所示。DC马达的非负载速度与马达电源电压成线性关係。驱动稳定转矩负载、线性负载或指数负载的DC马达电压-速度特性也是连续、正斜率且可预测的。因此，在大多数情况下使用开环控制是可行的。
简单地改变通过马达的电压，就能控制马达的速度。PWM能够用于改变马达供电电压。载入于马达的平均电压与PWM工作週期成正比。
图1：DC马达的特性
在使用F3xx MCU提供简单DC马达速度控制的简单示例中，使用ADC读取电位器的位置资讯，并且以PCA 8位元PWM模式输出对应的PWM讯号。硬体设置如图2所示。
单个N通道功率MOSFET Q1用于驱动DC马达。功率MOSFET应根据特定的马达电压和电流需求进行选择。飞轮二极体D1跨连至DC马达。当MOSFET关闭时，电流通过马达自感继续流动。MOSFET漏极电压将上升到超过马达电源电压的一个二极体压降。然后，电流通过飞轮二极体继续流动。
大多数低压马达驱动电路利用萧特基功率整流器实现飞轮二极体。萧特基整流器具有较低的正向电压和极短的反向恢復时间。二者在马达驱动应用中都是非常重要的参数因子。
图2：DC马达驱动电路
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