1.警告！ 作者不保證本文檔沒有錯(cuò)誤！如果將這些電路連接到較大的鉛蓄電池，請(qǐng)務(wù)必小心！非常高的短路電流可能是危險(xiǎn)的，并且會(huì)破壞和燒毀電路！強(qiáng)烈建議首先使用限流電源和小型電機(jī)測(cè)試電路！
2.簡(jiǎn)介
PWM（脈沖寬度調(diào)制）是改變電動(dòng)直流電機(jī)速度和功率的有效方法。這里描述了兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器用于24 V（15 V至30 V）電機(jī)，最大電流高達(dá)80 A.這些驅(qū)動(dòng)器可用于改變小型電動(dòng)車輛的速度。第一個(gè)驅(qū)動(dòng)器使用以500 Hz開關(guān)的功率PROFET晶體管，第二個(gè)驅(qū)動(dòng)器使用以20 kHz開關(guān)的功率MOSFET晶體管。由于其較高的頻率，第二種方法是優(yōu)選的。
3.切換理論 最佳切換條件是開關(guān)頻率遠(yuǎn)高于電機(jī)動(dòng)態(tài)。電機(jī)應(yīng)該“認(rèn)為”它是由真正的直流電壓供電。由于參考不同，頻率必須至少比電機(jī)轉(zhuǎn)速高五倍。例如，如果電機(jī)以6000 rpm（100 rps）旋轉(zhuǎn)，則頻率必須高于5 * 100 Hz = 500 Hz。理論上更好的解釋是開關(guān)頻率必須遠(yuǎn)高于1 / Ta，其中Ta = L / R是電動(dòng)機(jī)的電時(shí)間常數(shù)。這里L(fēng)是電感，R是電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻。對(duì)于典型的直流電機(jī)（200 W，24 V），L = 1 mH，R =0.5Ω。這再次意味著頻率必須遠(yuǎn)高于1 / Ta = R / L = 0.5 / 0.001Hz = 500Hz。通常使用大約20kHz的頻率。
4.建筑說明 下面的電路可以很容易地在標(biāo)準(zhǔn)原型卡上構(gòu)建。將功率元件（即PROFET或MOSFET晶體管）放在帶散熱器的單獨(dú)卡上是個(gè)好主意。例如，參見下面的照片。電源組件必須通過相當(dāng)粗的電線和電纜連接到電源或蓄電池和電機(jī)。作者在電源組件和電纜連接器之間使用了1.5毫米（1.77 mm 2）鍍錫銅線。這對(duì)于平均使用高達(dá)20 A電流的電機(jī)來說已經(jīng)足夠了。電纜的面積也應(yīng)至少為2 mm 2。對(duì)于更高電流的電動(dòng)機(jī)，電線和電纜必須相應(yīng)地更厚。正如警告中所指出的那樣，不要短路是非常重要的，特別是當(dāng)連接到較大的蓄電池時(shí)。始終先使用限流電源和小型電機(jī)進(jìn)行測(cè)試，以確保一切正常。
5. PWM電路 最初的PWM電路在互聯(lián)網(wǎng)上找到。不幸的是，這個(gè)鏈接似乎已經(jīng)消失了。使用47 k電位計(jì)，PWM占空比可在0％至100％之間變化。 使用了以下電阻器和電容器：
PWM電路布局
6. + 12V電源 小電流部件（不是電機(jī)本身）可以由+ 12V電壓調(diào)節(jié)器供電。然后輸入電壓必須大于+15 V.調(diào)節(jié)器通過散熱器可以承受最大1A的電流。
電路布局
7.電源PROFET PWM電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 該功率驅(qū)動(dòng)器電路基于PROFET晶體管BTS 555，并且以500Hz的開關(guān)頻率工作。開關(guān)頻率低的原因是BTS 555是一個(gè)相對(duì)較慢的組件。這是作者第一次實(shí)驗(yàn)PWM設(shè)置。但是功率MOSFET版本（下面）更好。注意，BTS 555和大二極管（DS75-08B和DSI75-08B）需要相對(duì)較大的散熱器用于高電流電機(jī)。
電路布局
8.功率MOSFET PWM電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 這款功率MOSFET電機(jī)驅(qū)動(dòng)器比PROFET驅(qū)動(dòng)器更好，因?yàn)樗拈_關(guān)頻率更高，為20 kHz。該電路還避免了PROFET驅(qū)動(dòng)器中存在的功率二極管的電壓降和功率損耗。該電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的MOSFET晶體管需要PWM電路和MOSFET本身之間的特殊驅(qū)動(dòng)電路。其原因在于，由于相對(duì)高的容性負(fù)載，切換MOSFET晶體管的柵極電壓需要高瞬態(tài)電流（2A）。MOSFET晶體管需要相對(duì)較大的散熱器用于高電流電機(jī)。
電路布局
9. MOSFET驅(qū)動(dòng)器1 這是作者使用的第一個(gè)MOSFET驅(qū)動(dòng)器。但是司機(jī)二更好。
電路布局
10. MOSFET驅(qū)動(dòng)器2 這是使用專用電路（EL7212CN）作為驅(qū)動(dòng)器的最佳MOSFET驅(qū)動(dòng)器。注意，電路具有反相輸出。
電路布局
11.電子元件數(shù)據(jù) 這里給出的是一些數(shù)據(jù)（絕對(duì)最大額定值）和上面電路布局中最關(guān)鍵和最昂貴組件的近似價(jià)格。Imax和Pmax配有適當(dāng)?shù)纳崞Ａ己玫纳崞鞣浅０嘿F。
電路布局
12.一些示波器的信號(hào)視圖 這些圖像是使用Pico Technology ADC-212/3示波器拍攝的。通過測(cè)量0.1Ω，10 W螺紋繞組電阻器上的電壓來測(cè)量電流，該電阻器可能還具有一些電感。電阻器與電動(dòng)機(jī)或燈串聯(lián)。工作電壓為18 V，由大電源供電，最大平均電流為15 A.由于電源供電不快，可能會(huì)出現(xiàn)在20 kHz電壓曲線正側(cè)面出現(xiàn)的小瞬態(tài)尖峰。足以使電壓在短時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。直流電機(jī)（15 V，約100 W）無負(fù)載運(yùn)行。該燈具有普通車燈類型（12 V，50 W）。
1.直流電機(jī)上的PWM脈沖，500 Hz，占空比為30％。電機(jī)動(dòng)態(tài)（電壓和電流）有時(shí)間跟隨單個(gè)脈沖，這表明脈沖頻率太低。
2.直流電機(jī)上的PWM脈沖，頻率為20 kHz，占空比為30％。在這里，脈沖頻率非常高，以至于電機(jī)的行為幾乎就像是從真正的直流電壓供電。然而，一些瞬態(tài)電流尖峰發(fā)生在脈沖的側(cè)面。
3.車燈上的PWM脈沖，500 Hz，占空比為30％。在這個(gè)低頻率下，燈的表現(xiàn)幾乎與真正的電阻一樣，即電壓和電流相互跟隨。
4.車載燈上的PWM脈沖，頻率為20 kHz，占空比為30％。在這個(gè)高頻率下，燈中的電感（可能還有0.1Ω電阻）會(huì)在脈沖的側(cè)面產(chǎn)生大的瞬態(tài)電流尖峰。
13.電路的一些照片 這些圖像是使用Pico Technology ADC-212/3示波器拍攝的。通過測(cè)量0.1Ω，10 W螺紋繞組電阻器上的電壓來測(cè)量電流，該電阻器可能還具有一些電感。電阻器與電動(dòng)機(jī)或燈串聯(lián)。工作電壓為18 V，由大電源供電，最大平均電流為15 A.由于電源供電不快，可能會(huì)出現(xiàn)在20 kHz電壓曲線正側(cè)面出現(xiàn)的小瞬態(tài)尖峰。足以使電壓在短時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。直流電機(jī)（15 V，約100 W）無負(fù)載運(yùn)行。該燈具有普通車燈類型（12 V，50 W）。
1.帶有PROFET（BTS 555）晶體管和大型散熱器的PWM驅(qū)動(dòng)器。大二極管（DS75-08B和DSI75-08B）也共用一個(gè)大型散熱器。
2.帶MOSFET（STP80NE06-10）晶體管的PWM驅(qū)動(dòng)器。該驅(qū)動(dòng)器使用“MOSFET驅(qū)動(dòng)器2”（即EL7212CN電路）。對(duì)于大電流直流電機(jī)，MOSFET必須具有比此處更大的散熱器。
3.舊車燈（12 V，50 W）和直流電機(jī)（15 V，約100 W）。