轮椅运动控制系统主要由四部分组成:DSP控制部分、动力驱动部分、电源部分和显示部分。
数字信号处理器控制部分
DSP控制部分主要由TMS320LF2406A DSP、操纵杆及其信号处理电路、各按键及其信号处理电路、PWM脉冲处理电路、刹车控制电路、EEPROM扩展电路和通信芯片处理电路组成。控制部分的主要功能是接收来自电源驱动部分和电源部分的检测信号,向电源驱动部分和电源部分发送控制指令,向显示部分发送要显示的数据。
动力驱动部分
电源驱动部分主要由电源开关管及其驱动电路组成。这是轮椅控制器的关键部分。在这个轮椅控制器中,我们选择了MOSFET作为功率开关管,因为MOSFET具有驱动电路简单、驱动功率低、开关速度快、工作频率高、稳定性好的特点。
在这个全新电动轮椅控制器中,我们使用的是国际整流器公司的IRF1010E,导通电阻低(12欧姆),开关速度快:导通时间只有90ns,关断时间只有101ns,大工作电流可以达到84A。我们使用国际整流器公司的IR2110作为驱动芯片。由于国际整流器公司将IR2110驱动高压侧MOSFET和低压侧MOSFET所需的大部分功能集成在一个高性能封装中,并且只有很少的分立元件,因此可以提供快速的开关速度和低功耗。
电源部分
控制器由24V干电池供电。整个控制器的电源开关装置采用BSP350高压电子开关。5V、5V和3.3VDC直流/DC转换芯片分别将24V电源电压转换成控制器各芯片所需的电压。