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ML4425用于高速電機的起動問題及解決方案

　　由于ML4425采用PLL換相，因此電機能否成功起動與PLL內(nèi)部元件有很大的關(guān)系。如前所述，ML4425的PLL換相控制主要由采樣器、環(huán)路低通濾波器、壓控振蕩器VCO和相位交換機組成。ML4425的VC0敏感的輸人電壓為0.5V，但對于高速電機來說，由于其起動校準時，給VC0輸人的電壓低于0.5V，因此高速電機不易直接起動，以下將以4對極、RPM_max=30000r/min電機說明。

　　對于上述電機，根據(jù)前文所述，當(dāng)電機在VRC＝7V時，n=30000r/min。當(dāng)R_VCO=80.5kΩ時，VC0電容C_VCO、VC0增益K_VCO和VC0頻率F_VCO分別為

　　很顯然，對于任何電機，在剛起動校準完后是不可能達到此轉(zhuǎn)速的，即無法使壓控振蕩器正常起振。因此，對于高速電機來說，若壓控振蕩器直接接一小電容是無法起動的，必須采用別的方法而使電機正常起動。

　　理論上我們可以采用電容切換法使高速電機起動。所謂電容切換法，是指先采用大的VC0電容使高速電機起動，當(dāng)電機起動完以后再切換至所要求的小的VCO電容，以保證電機順利轉(zhuǎn)到預(yù)定最大轉(zhuǎn)速。但實際中發(fā)現(xiàn)，采用電容切換法并不成功，因為電容是一種充放電元件，其狀態(tài)與它的初始狀態(tài)有關(guān)。在切換過程中，兩個VC0電容初始狀態(tài)是不一樣的，因此對VC0的沖擊較大，使得VCO在切換過程中容易失振，導(dǎo)致電機在切換過程中停轉(zhuǎn)。

　　根據(jù)式（6－39）可知，K_VCO不僅與C_VCO有關(guān)，而且也與R_VCO有關(guān)。因此，當(dāng)C_VCO一定時，VCO的增益也與R_VCO成反比，也即C_VCO與R_VCO對VC0來說其實是等效的。因此，既然可通過改變C_VCO大小而改變電機的最大速度，當(dāng)然也可以通過改變R_VCO大小而改變電機的最大速度，兩者其實是等效的。

　　故可假設(shè)可采用電阻切換法使高速電機起動，而所謂電阻切換法，是指先采用大的R_VCO電容使高速電機起動，當(dāng)電機起動完以后再切換至所要求小的R_VCO電阻。由于電阻元仵與初始狀態(tài)無關(guān)，因此這種切換對VCO并不會產(chǎn)生過大的沖擊。但在實驗中，若單獨采用“電阻切換法”，電機并不能順利起動。這是因為切換前后，VCO的輸出頻率變化過大，由式（6－40）可知F_VCO=因此，ML4425在電路切換前后：

　　式中，“2”表示切換后狀態(tài)，“1”表示切換前狀態(tài)。

　　顯然，不管是電容切換法還是電阻切換法，電路切換前后，變化結(jié)果都一樣，兩者均超過VC0響應(yīng)突變，因此，兩種方法都不能使電機正常起動。

　　為了解決上述矛盾，

　　筆者提供了以下方案，簡稱瞬時變壓電阻切換法，其主要工作原理是切換時，在R_VCO改變時，同時改變VRC大小，以使接近1。具體實驗切換步驟如下：

　　1）初設(shè)C_VCO=1.5nF，R_VCO＝320kΩ。

　　2）當(dāng)VRC=6.5V后，VRC和R_VCO同時變化。其中，R_VCO由320kΩ切換至80.5kΩ，同時VRC“瞬時切換”至2V的二極管。所謂瞬時切換，是指切換至2V的二極管后，延時J秒（J<1s）后，立即斷開，其具體框圖如圖1 所示。

　　圖1 電路切換框圖

　　上述參數(shù)設(shè)定原因如下：

　　1）R_VCO初始設(shè)定為320kΩ是為了使電機正常起動，小于此值，則ML4425在C_VCO=1.5nF情況下，電機無法正常起動。

　　2）VRC=6.5V才切換，主要是考慮到后級滯環(huán)比較器容易觸發(fā)，不易受雜波干擾。

　　3）VRC瞬時切換至2V的穩(wěn)壓管，主要是保證切換前后 接近1，這里.

　　4）采用單穩(wěn)觸發(fā)器主要是為了在切換的瞬后，系統(tǒng)又田到正常的運行狀態(tài)。

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