臺灣博碩士論文加值系統

本論文以低成本實現一馬達之驅動器，以返馳式（Flyback）電源轉換器、功率電晶體（Power MOS）和電流分流器（Current Shunt）量測電路取代傳統驅動器所採用之高價位元件，如DC-DC電源模組、IGBT模組和霍爾電流感測器等。此外，以德州儀器（Texas Instruments, TI）所生產之DSP F28335作為馬達驅動控制開發平台之核心運算處理器，以此平台驗證本論文所設計之驅動器。

This thesis implements a low cost motor driver. Using Flyback converter, power MOS and current shunt measurement circuit instead of using expensive components such as DC-DC power module, IGBT module, Hall sensor. Furthermore, DSP F28335, manufactured by Texas Instruments, is used for a core operating processor of motor-driving controlled development platform and verifying the design of the driver in this thesis.

中文摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第一章　緒論 1
1.1　研究動機與目的 1
1.2　論文大綱 2
第二章　交流馬達基本原理 3
2.1　交流馬達控制基本原理簡介 3
2.2　永磁交流馬達二軸數學模式 3
2.3　轉動型永磁式同步伺服馬達向量控制 6
第三章　DSP F28335數位控制器 8
3.1　硬體結構介紹 8
3.2　系統時脈與PLL控制 11
3.3　記憶體結構介紹 14
3.3.1　TMS320F28335 記憶體映射 14
3.3.2　外部記憶體介面（XINTF） 15
3.4　32位元 CPU Timers（0,1,2） 17
3.5　脈波寬度調變（PWM） 18
3.6　QEP單元[3] 20
3.7　通用輸入/輸出（GPIO）介面 22
3.8　類比數位轉換（Analog-to-Digital Converter, ADC）模組 23
3.9　32位元單精準制浮點處理單元 24
第四章　返馳式電源轉換器 29
4.1　交換式電源轉換器簡介 29
4.2　操作模式簡介 30
4.3　返馳式轉換器之基本工作原理 31
4.3.1　返馳式轉換器連續導通模式之穩態分析 34
4.3.2　返馳式轉換器不連續導通模式之穩態分析 40
4.4　返馳式轉換器之優點與缺點 45
第五章　驅動器電路設計與製作 47
5.1　系統架構 47
5.2　電源電路 48
5.2.1　返馳式轉換器電路設計 48
5.3　三相橋式驅動電路 51
5.3.1　光耦合隔離電路 52
5.3.2　閘極驅動電路 54
5.3.3　功率電晶體特性與設計 55
5.4　Current Shunt量測電路 57
5.5　DCBUS電壓迴授 59
5.6　反電動勢電壓迴授 59
第六章　實驗系統與驗證結果 61
6.1　前言 61
6.2　驅動器硬體電路檢測 63
6.2.1　返馳式電源轉換器電路模擬與實驗波形 63
6.3　馬達驅動控制快速開發驗證平台實作波形 71
6.3.1　驅動與迴授電路實際驗證波形 72
6.3.2　電壓空間向量波寬調變馬達控制驗證 75
第七章 結論與建議 79
7.1　結論 79
7.2　建議 79
參考文獻 80

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