摘要：介紹了以TL494為核心，采用PWM技術的直流電機控制系統。基于TL494的H橋直流電機控制系統可簡化電路結構、驅動能力強、功耗低并且控制方便，性能穩定。

　　由于直流電機具有良好的起動、制動和調速性能，已廣泛應用于工業、航天領域等各個方面。隨著電力電子技術的發展，脈寬調制（PWM）調速技術已成為直流電機常用的調速方法，具有調速精度高、響應速度快、調速范圍寬和功耗低等特點。而以H橋電路作為驅動器的功率驅動電路，可方便地實現直流電機的四象限運行，包括正轉、正轉制動、反轉、反轉制動，已廣泛應用于現代直流電機伺服系統中。

　　1、直流電機PWM調速控制原理

　　眾所周知，直流電動機轉速公式為：

　　直流電機轉速控制可分為勵磁控制法與電樞電壓控制法。勵磁控制法用得很少，大多數應用場合都使用電樞電壓控制法。隨著電力電子技術的進步，改變電樞電壓可通過多種途徑實現，其中脈沖寬度調制（PWM）便是常用的改變電樞電壓的一種調速方法。其方法是通過改變電機電樞電壓接通時間與通電周期的比值（即占空比）來調整直流電機的電樞電壓U，從而控制電機速度。

　　PWM的核心部件是電壓-脈寬變換器，其作用是根據控制指令信號對脈沖寬度進行調制，以便用寬度隨指令變化的脈沖信號去控制大功率晶體管的導通時間，實現對電樞繞組兩端電壓的控制。

　　電壓-脈寬變換器結構如圖1所示，由三角波發生器、加法器和比較器組成。三角波發生器用于產生一定頻率的三角波UT，該三角波經加法器與輸入的指令信號UT相加，產生信號UI+UT，然后送入比較器。比較器是一個工作在開環狀態下的運算放大器，具有極高的開環增益及限幅開關特性。兩個輸入端的信號差的微弱變化，會使比較器輸出對應的開關信號。一般情況下，比較器負輸入端接地，信號UI+UT從正端輸入。當UI+UT》0時，比較器輸出滿幅度的正電平;當UI+UT《0時，比較器輸出滿幅度的負電平。

　　圖1電壓-脈寬比較器

　　電壓-脈寬變換器對信號波形的調制過程如圖2所示。由于比較器的限幅特性，輸出信號Us的幅度不變，但脈沖寬度隨UI的變化而變化，Us的頻率由三角波的頻率所決定。

　　當指令信號UI=0時，輸出信號Us為正負脈沖寬度相等的矩形脈沖。當UI》0時，Us的正脈寬大于負脈寬。當UI《0時，Us的正脈寬小于負脈寬。當UI》UTPP/2時（UTPP是三角波的峰值），Us為一正直流信號;當UI《UTPP/2時，Us為一負直流信號。

　　圖2PWM脈寬調制波形