唐家伟，王志强，王孟

（陕西理工大学物理与电信工程学院，陕西 汉中 723000）

蠕动泵所用电机一般分为直流有刷电机、直流无刷电机、交流电机、步进电机等几类。无感无刷直流电机（BLDCM）没有机械换向器和电刷，它不仅在结构和功能上保留了有刷直流电机的优秀的特性，还具有比传统电机更优良的电气调试性能，噪音更小，体积更小，可靠性更高，电机稳定性更好，维护更简单。凭借着无刷直流电机出色的转矩特性，在工业生产和生活中有着广泛的应用[1-3]。在制药行业中用于药物包衣制粒和药业分装，需要精准控制灌装量，为更好地控制流量，设计一种无刷电机蠕动泵控制系统，实现数字式流量、转速控制。

1 系统设计方案

本系统无位置传感器无刷直流电机的控制系统中必须要求实时无误地检测转子的位置信号，根据位置信号来实现对电机的启动和停止控制，根据对电机的PWM控制、PID调节等对无刷直流电机的转速实现控制[4-6]。系统结构总图如下图1所示：

图1 系统结构总图

1.1 驱动电路设计

无刷电机驱动电路采用IR2101S与N沟道MOS方式。IR2101S芯片是半桥驱动，采用上桥跟下桥的驱动方式，也就是一路驱动需要1个IR2101S和2个MOS，三路总共需要6个。U2是IR2101S,Q1，Q2是IRF540NS N沟道MOS，D1,C2组成上桥自举电路，R1，R11为MOS基极限流电阻［7］。R18为驱动采样功率电阻，大负载时可以更换大功率的，防止电流大时烧毁。通常用一个电容和一个二极管组成的自举升压电路，电容存储电荷，二极管导通和截止作用可以防止电流倒流，在系统频率相对较高的时候，电容电压就会和电源电压相叠加，起到升压作用。……