由SA51和MSP430F1121組成的驅動控制系統

　　摘要：介紹了脈寬調制功率放大器SA51和16位單片機MSP430F1121的基本特性，給出了由它們組成的兩片式的電機轉速控制系統的簡單應用方法和電路。

    關鍵詞：SA51 MSP430F1121 脈寬調制 DCO 捕獲

　　現在的電子設備往往要求體積小、重量輕、效率高，通常在苛刻的環境條件下，尤其在軍工產品中，設計者非常希望使用單片或雙片系統以盡可能地減少器件數量。SA51和MSP430F1121以其自身的高集成度和強大功能成為組成雙片驅動控制系統的理想選擇方案。該方案可廣泛應用在對電機、電磁閥的控制系統中。

1 SA51簡介

1.1 SA51的特點參數

　　SA51是由美國APEX公司生產的脈寬調制功率放大器，它能為負載提供5A的連續電流。該全橋放大器能在很寬的供電電源范圍內工作，對橋上臂和下臂開關的驅動和控制電路混合集成在器件內，用戶只需提供與TTL電平兼容的PWM信號就可進行四象限模式的幅值和方向同時控制，而且與數字控制器的接口非常簡單。SA51的內部電路可提供適當的死區時間間隔以保護橋的四個N溝道場效應管，場效應管的導通電阻很低，而開關速度卻很高（最高可達500kHz），效率可達97％。對于空閑/休眠模式或錯誤保護，SA51提供有與TTL兼容的禁止管腳來關斷四個場效應管。SA51采用8腳TO-3封裝，可安裝在小型散熱器上或直接焊裝在印制電路板上。

SA51的電氣極限參數如下：

　　*供電電壓+Vs:80V；

　　*峰值輸出電流：7A；

　　*邏輯供電電壓Vcc:16V；

　　*內部功耗：120W；

　　*管腳焊接溫度（10s）：300℃；

　　*環境溫度：150℃；

　　*貯存溫度：-65～150℃；

　　*使用溫度：-65～125℃；

　　**輸入端輸入電壓：0～Vcc；

　　*禁止端輸入電壓：0～Vcc。

1.2 SA51的結構功能

　　SA51放大器的原理框圖如圖1所示。現將各管腳的功能描述如下：

　　Vcc：內部邏輯電路和MOSFETS上臂和下臂驅動器的低壓電源；

　　Vs：H橋供電電源，MOSFETS從這個電源端獲得輸出電流，該腳電壓范圍為Vcc～+80V,MOSFETS標稱值為100V。該腳到地的旁路電容可濾除電壓被動，以確保在開關期間供電電壓的穩定，該電容應盡量靠近Vs管腳；

　　AOUT：半橋的輸出腳A，當PWM輸入為高時，該腳輸出為Vs；

　　BOUT：半橋的輸出腳B，當PWM輸入為低時，該腳輸出為Vs；

　　RSENSE:兩個半橋下臂的共同聯接點，可連接一個到Vs地的檢測電阻以檢測電流，實際上該腳也可以直接連到Vs的地。但該管腳相對于Vs地的最大允許電壓