基于PWM技术的电动跑步机电源设计
直流PWM驱动电源设计(DOC)
南京工程学院课程设计说明书成绩题目直流电动机脉宽调速系统设计课程名称电力电子技术院（系、部、中心）电力工程学院专业建筑电气与智能化班级建筑电气091学生姓名陈曦学号206091034设计时间2011.12.12~12.24设计地点电力工程实践中心8-319 指导教师陈刚廖德利2011 年12 月南京1．课程设计应达到的目的电源和驱)驱动电源及控制用小功率开关电源。
其目的是通过对实际电力电子装置的设计、制作和调试，深化和拓展课程所学知识，提高工程实践能力。
动是电力电子技术的两大主要应用领域。
课程设计的主要任务是设训一和实现一个直流电动机的脉宽调速(直流PWM)2．课程设计题目及要求设计题目：直流PWM驱动电源的设计设计要求：课程设计的主要任务是设计一个直流电动机的脉宽调速（直流PWM）驱动电源。
DC-DC变换器采用H桥形式，控制方式为单极性。
被控直流永磁电动机参数：额定电压20V，额定电流1A，额定转速2000rpm。
驱动系统的调速范围：大于1：100，电机能够可逆运行。
驱动系统应具有软启动功能，软启动时间约为2s。
主要设计要求如下：1.阅读相关资料，设计主电路和控制电路，用PROTEL绘制的主电路和控制电路的原理图。
2.采购器件，装焊控制电路板。
3.在实验室进行装置调试。
4.设计成果验收。
5.整理设计文件，撰写设计说明书。
6.设计的成果应包括:用PROTEL绘制的主电路和控制电路的原理图，电路设计过程的详细说明书及焊装和调试完毕的控制电路板。
3．课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求〕课程设计任务1）主电路的设计，器件的选型。
包括含整流变压器在内的整流电路设计和H桥可逆斩波电路的设计(要求采用IPM作为DC/DC变换的主电路，型号为PS21564)。
2）PWM控制电路的设计（指以SG3525为核心的脉宽调制电路和用门电路实现的脉冲分配电路）。
3）IPM接口电路设计（包括上下桥臂元件的开通延迟，及上桥臂驱动电源的自举电路）。
电动跑步机控制系统的设计
电动跑步机控制系统的设计摘要：介绍了一种电动跑步机控制系统的结构和控制方法。
该系统采用EM78P459和P89 C52 2个单片机，分别用于电机控制和人机交互，2个单片机之间通过I／O方式通信；在运动控制上，采用基于IGBT管的脉宽调制(PWM)直流调速技术，控制算法采用转速反馈闭环分段PID控制。
对系统的电磁兼容性(EMC)设计进行了介绍。
关键词：电动跑步机；控制系统}PID校正；电磁兼容性0 引言电动跑步机是机电一体化产品，其技术含量主要体现在跑步机专用电机、控制系统、附带的其它功流电机，其额定电压AC220 V，额定电流<O．5 A，带丝杆结构和位置电位器。
右边是人机交互部分，左右2部分通过各自单片机的2个普通i／O口。
经光藕隔离，以高低电平收发方式通信。
此外，仪表部分的十5 V DC电压，由控制板提供的+ 12 V DC电压转换得到。
1．2 调速电路的设计驱动电机的调速电路是系统硬件的核心，如图2所示，采用基于IGBT 管的PWM 直流调速技术[2]。
由于IGBT管集MOSFET管与双极型大功率晶体管的优点于一体，属压控型器件，对栅极驱动电路的要求降低，而且导通电阻低、通断速度快、单管容量大，适合作P WM 的功放管[3]，此处由于IG—BT作为硬性开关工作，因此选择了容量较大的G60N90DG3管，其V CES为900 V，Ic为6O～42 A(对应25～100℃)。
栅极驱动采用了专用芯片MC33153，它带有过流保护和故障输出功能。
在IGBT管的漏一源两极间附加有RCD吸收网络R4C2D2，防止尖峰电压的冲击；用粗铜丝绕成的小电感L。
是为了抑制尖峰电流。
电机的续流二极管Dl为K3060G3。
主电路的性能如何可由IGBT管的源极电压波形来检验，在PWM工作时，应接近理想方波。
系统的PWM 的工作频率为16．45 kHz，由单片机产生。
驱动电机所需的直流电压由220 V交流电压经整流、滤波后得到。
基于PWM控制器和IPM模块的变频电源设计
基于PWM控制器和IPM模块的变频电源设计1.摘要：采用智能型、高精度PWM控制器SA866和智能功率模块PS21255,设计了小功率变频电源。
该系统硬件电路简单，器件减少，结构紧凑，具有较高的性价比和灵活的适应性，安全可靠。
1前言随着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展，逆变器的稳定性和可靠性大幅度提高，各种逆变器在各行业中应用十分广泛,变频调速技术发展日新月异。
目前最常用的是采用正弦脉宽调制技术SPWM的变频电源，利用这种变频电源驱动的电力拖动系统，具有效率高、转矩波动小、噪声低、响应快、调速特性好、运行可靠、控制特性优良等优点。
SPWM技术及其控制性能越来越完善，专用PWM集成电路相继问世，在变频电源和调速控制中应用越来越广，使系统电路简单，控制调节方便，具有很高的智能性。
常用的电力电子全控型功率半导体器件有晶闸管、功率场效应管、双极型晶体管等。
功率场效应管具有开关速度高、电压控制实现简单等优点，但是器件导通时压降较大，且电压、电流容量相对较小;双极型晶体管的优缺点则正好与功率场效应管的优缺点相反。
绝缘栅一双极型晶体管(简称IGBT)是功率场效应管与双极型晶体管所形成的复合器件，综合了两者的优点，广泛应用于各种大中型电力电子装置中。
各种分立型功率器件需要设计专门的驱动电路才能实现使器件工作在开关状态并获得较低的动静态损耗的效果。
而随着功率器件工作频率不断提高，分立元件固有的引线电感、寄生电容等对器件造成了更大的电应力，主要表现为过电压、过电流尖峰。
因此在电源设计中采用智能功率模块(IPM)，将功率器件、驱动电路和各种保护电路集成到同一模块内，较好地解决了寄生电感和电容的影响。
IPM模块对电源电路和驱动电路的引线设计进行了优化处理，所以浪涌电压、门极振荡、噪声干扰等问题得到有效控制，能够实现更快的开关速度，降低系统的复杂性并提高系统的可靠性。
2 变频电源的系统结构变频电源的主电路采用交一直一交电压型变频电路,主要由整流、滤波、逆变组成。
直流电机PWM闭环调速系统
直流电机PWM闭环调速系统摘要：推出一种使用单片机的PWM直流电机闭环调速系统。
本系统结构简单，价格低廉，在实际应用中效果良好。
采用硬件电路实现直流电机闭环调速系统已在实践中应用多年，其硬件组成复杂，调整困难，缺乏控制的灵活性。
本文介绍的直流电机PWM闭环调速系统，使用低价位的单片微机89C2051为核心，实现闭环控制，并可进行数字显示和速度预置，方便了使用。
电机调速采用脉宽调制方式，与晶闸管调速相比技术先进，可减少对电源的污染。
本系统已用于健身跑步机调速，工作可靠，使用效果良好。
图1是本系统的线路图，主要有PWM信号发生、闭环调速微机控制、直流电机驱动等几部分组成。
1 PWM 信号发生电路PWM波可由具有PWM输出的单片机(如80C198等)通过编程产生，也可采用PWM专用芯片来实现。
PWM波的频率太高时，对直流电机驱动的功率管要求太高，太低时产生电磁噪声较大。
实践应用中PWM波的频率在18kHz 左右效果最好。
经综合分析，本系统采用两片4位数值比较器4585和一片12位串行计数器4040组成了PWM信号发生电路。
两片比较器U3、U2的A组接4040计数输出Q2～Q9端，B组接单片微机的P1端口。
改变P1端口的输出值，可使PWM 信号的占空比产生变化，进行调速控制。
计数器4040的计数输入端CLK接单片机2051晶振的振荡输出XTAL2。
晶振选用18MHz时，经QO～Q2的8分频，Q2～Q9的256分频，产生的PWM波形的频率为17．6kHz，适合光耦及功率开关管的合理工作范围。
计数器4040每来8个脉冲，其输出Q2～Q9加1，当计数值小于或等于单片机P1端口输出值X时，U2的(A>B)输出端保持为低电平，当计数值大于X时U2的(A>B)输出端为高电平。
随着计数值的增加，Q2～Q9由全“1”变为全“O”时，(A>B)输出端又变为低电平，这样，在U2的(A>B)端得到PWM的信号，其占空比为(255-X/255)×100％，改变X值可改变PWM信号的占空比，进行直流电机的转速控制。
基于PWM正弦波电源的设计
摘要现代变频电源以低功耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。
变频电源的整个电路由交流-直流-交流-滤波等部分构成，输出电压和电流波形均为纯正的正弦波，且频率和幅度在一定范围内可调。
随着高性能DSP控制器的出现，逆变电源的全数字化控制成为现实。
数字控制系统具有集成度高、抗干扰能力强、控制灵活、可实现先进的控制算法和便于实时控制等优点。
采用DSP作为逆变器的控制核心，可以用软件很容易地实现灵活、准确的在线控制与全部故障检测。
本文研究了基于PWM正弦波电源的设计。
文章首先对逆变系统基本结构和控制策略作了详细的介绍，在此基础上选择了重复控制作为本信号电源逆变器的数字控制方式，对重复控制逆变器的稳定性、稳态误差进行了分析。
阐述了逆变系统的工作原理，分析了逆变系统中最常用的正弦脉宽调制方法及其产生办法，以及模拟、数字控制电路控制方法的优缺点。
接着对双极性SPWM控制方式和单极性SPWM控制方式作了比较。
经过比较，选用了实际滤波效果较好的单极性SPWM控制策略，并详细论述了其单边与双边SPWM的产生方法以及各自的控制方法。
根据逆变电源的技术要求，提出了硬件电路中各部分的设计方案，完成了系统的软硬件设计，硬件系统包括全桥主电路设计、以DSP为核心的逆变控制系统、采样调理、驱动保护等，给出了各单元电路设计。
控制系统软件则重点阐述逆变器数字控制系统主要环节的设计，给出了软件的总体结构、SPWM波形的实现，生成数字正弦基准，实现逆变器逻辑控制功能，即对逆变器的保护、监测进行控制等。
利用 MIATLAB和 SIMULINK仿真软件建立了逆变器的仿真模型，用以验证控制方案的可行性和有效性。
其研究和分析的结果为逆变器的数字化控制的研究、完善和应用建立了基础。
利用仿真工具软件对所设计的电力电子设备进行仿真，有利于缩短产品的设计时间，有于提高产品的可靠性。
关键字：逆变器；数字控制；SPWMABSTRACTModern frequency power to low power, high efficiency, simple circuit which favored some obvious advantages. The circuit consists of Power Supply AC - DC - AC - filtering parts, the output voltage and current waveforms are pure sine wave, and the frequency and amplitude adjustable within a certain range. With the emergence of high-performance DSP controller, power inverter digitalcontrol become a reality. Digital control system with integrated high anti-interference capability, flexible control, advanced control algorithms can be realized and the advantages of easy real-time control. Inverter using DSP as the control core, you can easily use the software flexible, precise control and full-line fault detection.This article introduces digital control technologies of a single-phase SPWM inverter based on TMS320LF2407.firstly, the basic structure and the control strategyof the inverter system have been introduced, then selects repetitive control strategy asthe control strategy for the inverter. Secondly, the bipolar SPWM control strategy and the univocal SPWM control strategy have been compared. Thirdly, according to the technique request of the inverter power supply, thepaper put forward the project of the hardware electric circuit and the control electriccircuit that is exceptionally introduced, accomplishes the designs of system softwareand hardware. The software carries out output wave control, creates digitalsinusoidal norm and implements logical control functions of inverter that is, inverter protecting, monitoring and measurement and so on.The inverter simulation model is established by the simulation software of MATLAB and SIMULINK, which is used to validate the feasibility of every controlstrategy. The research in the dissertation, to some extect has paved a way for thefurther research, improvement and application in the digital control of inverter.Putting the simulation software into use in the process of the electric equipmentsdesign, It is good to reducing the time of the products design, and it is also benefit to improving the reliability of the products.Key Words:Inverter; Digital control; SPWM目录第1章绪论 (1)1.1逆变器主要模拟控制技 (1)1.1.1电压型控制技术 (1)1.1.2单周期控制技术 (2)1.1.3数字化控制 (3)1.2数字控制的优越性 (3)1.3逆变电源数字控制方案 (4)1.4本文研究的主要内容 (5)第2章逆变系统基本结构及控制策略 (6)2.1系统主要功能的实现 (6)2.1.1逆变系统基本结构 (6)2.1.2 PWM信号的产生方式 (7)2.2SPWM控制技术及其原理 (8)2.2.1 SPWM 控制的基本原理 (8)2.2.2全桥逆变器的控制方式 (8)2.2.3 SPWM 控制脉冲的实现方法 (11)2.3重复控制技术 (13)2.3.1重复控制器的结构 (14)2.3.2 周期延时环节 (14)2.3.3 补偿器C(z) (14)2.4本章小结 (15)第3章系统硬件电路设计 (16)3.1电源的整体结构和工作原理 (16)3.2逆变电源主电路设计 (17)3.2.1主电路结构选择 (17)3.2.2全桥式主电路设计 (17)3.3逆变控制系统的硬件架构 (18)3.3.1控制系统总体设计 (18)3.3.2电平转换电路 (19)3.3.3时钟电路 (19)3.3.4复位电路 (19)3.3.5采样及信号调理电路 (20)3.3.6驱动电路 (21)3.3.7保护电路 (22)3.3.8系统的抗干扰设计 (23)3.4本章小结 (24)第4章系统软件实现 (25)4.1DSP系统软件设计 (25)4.2系统软件设计流程图 (26)4.2.1初始化模块 (27)4.2.2定时器中断服务模块 (28)4.3SPWM信号的产生 (29)4.3.1事件管理模块 (29)4.3.2三角波载波的生成 (29)4.3.3基准正弦信号生成 (29)4.3.4 PWM信号生成 (30)4.3.5产生驱动波形SPWM的程序流程图 (31)4.4A/D采样部分 (31)4.5重复控制部分 (33)4.6PI调节部分部分 (33)4.7本章小结 (34)第5章逆变电源的仿真 (35)5.1系统仿真模型的建立 (35)5.2仿真结果 (36)5.3本章小节 (38)第6章全文总结 (39)6.1本文的主要工作 (39)6.2展望 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (42)第1章绪论随着网络技术的发展，对逆变电源的网络功能也提出了更高的要求。
用PWM方式实现电动机调速的设计(模板)任务书
一、电机调速控制模块：方案一：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。
可是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价钱比较昂贵。
更主要的问题在于一般电动机的电阻很小，但电流专门大；分压不仅会降低效率，而且实现很困难。
方案二：采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调整。
那个方案的长处是电路较为简单，缺点是继电器的响应时刻慢、机械结构易损坏、寿命较短、靠得住性不高。
方案三：采用集成芯片L298N 。
L298N是SGS(通标标准技术服务有限公司)公司的产品，内部包括4通道逻辑驱动电路。
是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。
其有控制精度高、稳固性好、响应速度快等长处，利用它和PWM技术可控制驱动电流大小以达到电机速度的调整。
兼于方案三调速特性优良、调整光滑、调速范围广、过载能力大，因此本设计采用方案三。
二、电机测速模块方案一：利用霍尔传感器。
霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高，线性度好，稳固性高、体积小和耐高温等特点，在机车控制系统中占有超级重要的地位。
对测速装置的要求是分辨能力强、高精度和尽可能短的检测时刻。
其对硬件电路要求也要高。
方案二：利用光电码盘。
光电码盘是由光学玻璃制成，在上面刻有许多同心码道，每一个码道上都有按必然规律排列的透光和不透光部份。
工作时，光投射在码盘上，码盘随运动物体一路旋转，透过亮区的光通过狭缝后由光敏元件同意，光敏元件的排列与码道一一对应，对于亮区和暗区的光敏元件输出的信号，前者为“1”，后者为“0”，当码盘旋转在不同位置时，光敏元件输出信号的组合反映出必然规律的数字量，代表了码盘轴的角位移。
但其利用较麻烦，准确度与反映速度不高。
对软件方面要求也高。
方案三：利用光电开关GK105。
光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。
基于PWM控制的数字直流电机调速器电路设计及优化
基于PWM控制的数字直流电机调速器电路设计及优化数字直流电机调速器是一种广泛应用于工业和家居领域的电子装置，用于控制直流电机的转速。
本文将介绍基于PWM控制的数字直流电机调速器电路的设计及优化。
首先，我们需要了解PWM控制的原理。
PWM（Pulse Width Modulation）是一种通过改变信号的脉冲宽度来控制电压或电流的方法。
在数字直流电机调速器中，PWM信号的频率一般在几十千赫茨到几百千赫茨之间，脉冲宽度则决定了直流电机的转速。
设计数字直流电机调速器电路的第一步是选择合适的PWM控制器。
一款优秀的PWM控制器应具备以下特点：稳定性好、响应速度快、输出能力强、电源抗干扰能力强等。
常见的PWM控制器有NE555、TL494、UC3842等。
根据具体需求，选择适合的控制器，并结合电机参数进行匹配。
接下来，我们需要设计驱动电路。
驱动电路的主要功能是将PWM控制信号转化为适合电机驱动的电流。
常用的驱动器有MOS管（MOSFET）和功率集成电路（IC）。
MOS管驱动电路简单，成本低，适合驱动小功率的直流电机；功率集成器件具备保护功能，驱动大功率直流电机效果更佳。
根据实际需求，选择合适的驱动电路。
在设计PWM控制电路时，还需要考虑反馈电路。
反馈电路用于监测电机的转速，并根据设定值与实际转速之间的偏差，调整PWM控制信号，实现闭环控制。
常用的反馈元件有光耦、霍尔传感器等。
反馈电路的设计应根据电机特性和转速要求进行。
另外一个重要的设计考虑因素是保护电路。
保护电路用于保护电机和整个调速器电路免受过流、过压、过热等问题的影响。
例如，过流保护可以通过电流传感器来实现，一旦电流超出安全范围，保护电路将切断电源，以保护电机和电路的安全。
在完成基础设计后，我们可以进行电路的优化。
优化的目标是提高效率、降低热损耗和减小体积。
一种常用的优化方案是使用变频调速技术，通过控制PWM的频率来改变电机的转速。
此外，选择合适的元件与电路布局，减少功率损耗和信号干扰也是优化的关键。
跑步机电源控制器的设计
跑步机电源控制器的设计一、跑步机电源控制器的发展和研究状况1996年之前，电动跑步机都是国外产品，进入家庭的大都是由自行车厂改制的生产厂制造的机械跑步机。
1993年以后，随着国际产业结构的调整，韩国企业向我国转移，首先是山东祥和集团公司于1995年生产出了全部为自制部件的家用电动跑步机。
国外市场上，据电跑分销商预测，美国是电动跑步机的需求大国，年需求量在300万台以上，其次是欧洲各国，年需求量在100万台以上。
在亚洲，南韩则是电跑消费市场的龙头老大，其数量甚至已经远超日本。
中国市场是电动跑步机的后起之秀，虽然基数不是太大，但市场成长性极好，年市场增长率超过80%，因此，电跑市场已经成为各大运动器材厂商的兵家必争之地。
值得注意的是，全球的电跑市场，台湾OEM产品占据了半壁江山，因此，跑步机不仅仅是国内市场，而且是包括台湾电跑制造商和国外市场的国际市场，在亚洲，尤其是南韩市场。
总体来讲，国内各健身器材企业生产的产品在性能等各方面已经达到国际水平，在精细程度和人性化设计上也已经大幅度提高。
并且国产品牌具有适合国人身体结构特点、价位适中、符合国人审美观点等优势，而国外品牌的产品往往存在价格较高、售后服务会受到局限等不利之处。
另外，许多国外的厂家并不生产多功能型产品。
近年来国内的跑步机产品在其价格和适用性方面逐渐体现出了其优势。
二、跑步机电源控制器的具体设计（一）跑步机电源控制器具有的功能如下：1.具有时间、速度、距离、热量的界面显示；2.具有手动速度调整、速度滑键直选和手动坡度调整、坡度滑键直选及坡度显示功能；3.可以实现四个速度程序、五个速度、坡度混合程序、一个自编程序的操作；4.能够检测心率，LCD显示器上心率表显示当前心率值；5.具有安全开关、功放、音量控制、跑步机折叠与平放功能；6.对电机的工作状况有温度保护和电流保护功能；7.具有故障检测功能；（二）研究思路和方法整个跑步机控制系统可分为两大部分，一部分是使用者直接操作的操作面板（主CPU区），另一部分是起控制作用的电源板（控制CPU区）。
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基于PWM技术的电动跑步机电源设计
摘要：介绍了一种电动跑步机上使用的开关电源设计，采用TL494作为脉冲宽度调制芯片，并在cPu的配合下进行速度的闭环控制，实现了直流电机的调速，同时还设计了过热、过流等保护电路，本设计的电源具有电路简单、性能可靠等特点。
0 引言
中国经济与世界的不断接轨，使中国台湾这个原先在电动跑步机行业一直处于垄断的地位，慢慢地被国内大陆的电跑厂家所削弱。
据2006年、2007年成都体育产品博览会的不完全统计，国内有100家以上生产电动跑步机的企业。
在电动跑步机产品中，家用跑步机占据了最大的市场份额，而家用跑步机以性能实用、价格价廉的特点决定了跑步机的传动采用小功率的直流电机，由于直流电机的速度与电枢的输出电压成正比，因此，电机的调速问题实际上成了直流电源的设计问题。
近年来，随着新型电力电子功率器件的不断出现，直流电机的控制方式发生了较大的变化。
采用全控型的开关功率元件进行脉冲宽度调制(pulse width modulation，简称PWM)已成为直流电机主要的调速方式之一。
这种调速方法具有开关频率高、低速运行稳定、动态性能优良、效率高等优点。
1 电源系统设计
本设计的跑步机电源控制对象是直流电机，目的是实现电机转速的控制，简要的工作原理是市电经全桥整流、滤波后实现AC／DC转换，然后采用功率场效应管作为主开关元件，通过TL494来控制功率场效应管的通断时间，从而控制电机的电枢电压来实现转速的控制。
1)主电路设计
我们设计的电源主电路见图1所示。
设计采用4个整流二极管6A10构成整流桥，再经过电容C1的滤波，实现AC／DC的转换。
然后通过PWM控制器电路送来的PWM信号控制功率场效应管IRFP460的通断，来改变直流电机电枢上的电压。
图中Rq为电流保护的取样电阻，该电阻的压降直接反映了主回路电流的大小，触点J1一1为电动跑步机启动运行后闭合。
2)控制电路
控制电路包括PWM信号产生电路和异常时的过流、过热保护电路组成。
(1)PWM信号的产生
根据TL494的应用资料，锯齿波的频率可由公式计算如下：
式(1)中Rt和Ct取值参考范围：
Rt=5～lOOkΩ，Ct=0．001～0．1μF，根据后级功率场效应管推荐的开关频率l5kHz，本设计中Rt取7．5kΩ，Ct取0．01μF。
由TL494产生PWM信号的电路如图2所示。
系统中将误差放大器、控制放大器并联使用，放大器的同相端输入的是速度给定信号，反相端输入的是速度反馈信号，形成闭环控制；2、3脚之间接入的是阻容校正；13脚接地，使TL494不使用推挽型输出，此方式下内部的触发器不起作用，两路输出相同的PWM信号，且频率与锯齿波振荡频率相同。
接到TL494上的速度给定信号是由单片机根据用户在面板上的操作而产生的数字脉冲信号经变换后生成的模拟信号；而速度反馈信号是通过光电传感器的数字脉冲信号获得的，该光电传感器是加装在与电机同轴的码盘上，其脉冲频率直接反映电机的转速，同样该数字脉冲信号也变换成模拟信号，关于数字脉冲到模拟电路的转换电路，因篇幅问题不再赘述。
(2)保护电路
对电机的保护一般包括过压、欠压、过流、过热等，考虑现场的实际情况和控制产品成本等诸多因素，设计了比较重要的过热保护和过流保护功能，具体的保护电路如图3所示。
图l中主回路上的电流取样电阻Rq，其值大小根据不同功率的电动跑步机要求的限流值来决定，实际使用时选用不同长度的康铜丝。
Rw为热敏电阻，其导热部分用直径φ3螺丝与功率场效应管紧固在一起，我们采用的是负温度系统的RT338006，其在25℃的电阻值为lOkΩ，在60℃的电阻值为3．02kΩ。
在正常情况下，主回路上的电流只有2A左右，反映电流信号的电压不足以使VT1导通，而在正常情况下热敏电阻Rw的阻值大于R10，比较器B的同相端电压小于反相端电压，输出为低电平；比较器A的反相输入端的电压大于同相输入端的电压，输出也为低电平。
因此，三极管VT2截止，TL494输出的PWM信号通过VT3，VT4去控制功率场效应管的通断，从而控制电机的转速。
当过流情况发生时，Rq上的压降增大到VT1导通时，比较器B的反相输入端电压下降到接近0V，此时同相输入端的电压高于反相输入端，输出高电平，使VT2导通，从而将TL494输出的PWM信号封锁，功率场效应管截止，电机失电，实现电机保护。
实际上当过流发生时，Rq上压降增大的同时其值也反映到了比较器A的同相端，而此时VT1的导通还导致了比较器A反相端电压的降低，这样的效果也使得比较器A输出高电平，该信号同样通过后面的或门确保了VT2的导通，因此从电路的形式上看过流保护实现的是双重保护。
对于过热保护来说，一旦功率场效应管过热时，热敏电阻温度也随之升高，当热敏电阻阻值小于3kΩ(约60℃)时，比较器B的同相输入端电压大于反相输入端的电压，比较器输出高电平，同样将TL494输出的PWM信号封锁，使电机失电而实现保护。
2 结束语
本文设计的电动跑步机电源，具有调速方式简单、电路结构简单、成本低廉等特点，同时电源还具有过流、过热等保护措施。
三年来，该电源经过国内多家电跑厂家的配套使用，客户反映电机运转平稳，保护性能可靠，是比较理想的小功率直流电机的控制电源，具有较好的使用价值。