做直流電機驅動電源的人很少，項目做了2年（幾個項目），有興趣可以合作

直流電機大電流啟動電源設計方案

　　現在的開關電源向小型化，輕質化，高效率方向發展，直流電機啟動電源也向這個方向發展。

直流電機的額定電流8~12A（10A），額定電壓48V，正常工作時功率在500W以下，對于直流電動機的全壓啟動電流為電機額定工作電流（4~7）倍，電機的最大啟動電流瞬時（額定輸出電流7倍考慮）12A*7=84A ,（瞬時功率4080W）按瞬時85A電流考慮。

一，模擬電路變壓器方案：

電機的最大啟動電流瞬時（額定輸出電流2倍考慮）12A*2=24A ，變壓器功率考慮1000W，輸出電壓AC38V，根據全波整流公式V=1.4*VAC=53V，空載直流電壓53V，帶負載后為49V電壓。直流輸出電流20A。（1000W功率）

電機啟動電流瞬時（輸出電流7倍）12A*7=84A ,（瞬時功率4080W），由電容C1放電，變壓器的電壓下降，來抵消瞬時功率（電機啟動的瞬時能量），電動機一旦開始運轉，電樞繞組就有感應電動勢產生，且轉數越高，電樞反電動勢就越大。隨著電動機轉數上升，電流迅速下降額定電流值，電壓升高到額定電壓。

這個電路方案的優點是特別簡單，器件少，價格低，可靠性高，缺點是重量重，體積大，效率低，電壓不穩壓對直流電機控制器來說，控制難度加大。

反電動式抑制電路，電機控制器全部關上（K1~K4控制信號），直流電機變成發電機，D1的穩壓值48V（由2只24V的穩壓管串），當反電動式電壓上升到54~55V門限電壓，Q1導通電阻R1加輸出上，R1是50Ω/50W功率電阻,IC=55V/50Ω=1.1A，有1.1A的電流持續放電，反電動式電壓上不去了，抑制反電動式電壓。

二，開關電源方案：

電機全壓啟動電流瞬時（輸出電流7倍）12A*7=84A ,（瞬時功率4080W），考慮開關電源輸出功率4800W，48V100A的開關電源。其中輸入電容，開關管，高頻變壓器，輸出二極管，按設計4800W考慮，散熱等等電路按1000W設計考慮（現在大部分電機用的電源都是這個方案）。

在電機全壓啟動時，開關電源輸出功率大于電機的瞬時啟動功率。電機的啟動完全沒有問題，這個電路方案的優點是，重量較輕（變壓器方案），體積較小（變壓器方案），電壓穩定，輸出電流大，效率高，缺點是電路復雜，設計難度大，價格高。

三，開關電源加超級電容方案：

根據負載不同電流也會不同，按IF=85A電流考慮給超級電容放電（不考慮內阻），設定放電時間大于（電動機啟動過程需要）100mS，電壓降到額定電壓的一半，根據計算超級電容的大小的公式：

C=2*T*P/(V1*V1-V2*V2)=2*0.1*48*85/(48*48-24*24)=0.47F

超級電容充電電流設定10A（不考慮內阻），

R=V/I=48/10=4.8Ω,取5Ω/50W

超級電容充電時間T=2πRC=2*3.14*5*0.47=14.5S

超級電容在充電電流I=（48-24）/5=4.8A ,電機8~12A的電流，12+4.8=16.8A，電源的電流20A，能滿足電源要求。

額定電流2倍（參考變壓器方案），啟動電壓下降到額定電壓一半以上，是電機啟動最低要求，根據以上要求考慮超級電容容值及電容內阻。

超級電容每只的電壓2.5V，考慮25只串，電壓2.5*25=62.5V，0.47*25=11.75F

取15F/2.5V用25只串，電容值為0.6F,單只內阻0.1Ω，25只串內阻2.5Ω，48V/2.5Ω最大放電電流19.2A，電容最大耐壓62，5V。

在電機全壓啟動時，超級電容輸出能量大于電機的瞬時啟動能量，用超級電容電壓降低，來抵消電機的瞬時啟動能量。

電機的全壓啟動完全沒有問題，這個電路方案的優點是，重量輕（開關電源方案的一半），體積小（開關電源方案的一半），電壓穩定，輸出電流大，價格較低，效率高，缺點是設計難度較大，超級電容溫度特性也不好（-20~70℃），正常溫度范圍工作沒有問題（-10~55℃）。

由于超級電容充電需要時間，電機啟動好后超級電容在充電需要時間，所以這個方案不適合直流電機反復啟動的工作模式。

四，開關電源加NTC方案：

這個方案應該來說是個失敗的方案，我們只想用小功率電源來啟動直流電機想法還是有借鑒作用的，我們知道NTC是負溫度系數電阻，在冷態啟動直流電機時，NTC相當于2.5Ω電阻，啟限流作用，隨作電流流過NTC，NTC發熱電阻值下降（電機在運行中NTC發熱狀態），如果直流電機停機在啟動，NTC在熱狀態電阻值就不是2.5Ω比2.5Ω小很多，這個時候電機啟動，電源就會過流保護（電機啟動失敗）。這個方案需要等NTC冷下來，才能在起作用。

這個方案我們做過試驗，NTC是用4只16D25并聯，相當于4Ω冷態電阻，直流電機停機在啟動，需要等10S的時間，恢復到相當于2.5Ω冷態電阻狀態，能很好工作。

這個方案的優點是電源輸出功率小，重量輕，體積小，電壓穩定，價格低，效率高，缺點是沒有辦法量化NTC恢復時間，基本上是失敗的方案。

五，開關電源加電阻限流方案：

這個方案是個比較簡單方案，電源部分和限流部分可以分開設計，限流部分可以考慮直流電機控制器與電源供地，電源輸出負端只接入一個10mΩ分流器，并不影響電源供地，其中K5可以是繼電器，MOS管，IGBT管，R1為功率電阻2.5Ω/50W起限流作用，限流控制非常簡單，檢測R2上過流的電流，檢測到有電流K5慢吸合（延時100mS時間)，電流很小和沒有電流，K5就慢斷開（延時100mS時間)，限流控制電路和反電動式抑制電路集合在一個小盒子里。

改變限流電阻大小，改變反電動式電路門限電壓，這個電路能適應各種直流電機啟動需要。

這個方案的優點是對電源要求不高（電機額定功率2倍），重量輕，體積小，電壓穩定，價格低，效率高。加我QQ 77786333