專利名稱：交流異步電機(jī)伺服驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種交流異步電機(jī)伺服驅(qū)動器，屬于伺服驅(qū)動控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，交流異步電機(jī)驅(qū)動器多采用數(shù)字處理器DSP做控制核心芯片，為了實現(xiàn)諸 多的系統(tǒng)功能，需要采用很多的外圍集成電路芯片，有的甚至單獨加一單片機(jī)MCU專門做 外圍按鍵處理及顯示功能，這樣易導(dǎo)致整個系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，邏輯混亂，抗干擾能力差等 不足。同時系統(tǒng)對電機(jī)相電流采樣主要是通過電流傳感器、運算放大器以及AD轉(zhuǎn)換器完 成，電流傳感器本身存在體積大，成本高等不足之處，并且其電流采樣輸出線性度低，使得 采樣精度較低，從而降低了系統(tǒng)控制性能。同時，異步電機(jī)參數(shù)難獲取，運行中變化范圍大， 嚴(yán)重影響解耦控制性能，因此，目前異步電機(jī)驅(qū)動器主要用于控制性能要求不高的調(diào)速系 統(tǒng)中，在高性能的伺服控制領(lǐng)域，交流異步電機(jī)驅(qū)動器所占份額很少。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方
便，可靠性好，能實現(xiàn)異步電機(jī)的高性能伺服控制的交流異步電機(jī)伺服驅(qū)動器。 本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，它主要由控制板和驅(qū)動板兩部
分組成，所述的控制板包含有一可接收相關(guān)信號且具有電平轉(zhuǎn)換功能的復(fù)雜可編程邏輯電
路CPLD ;—通過接口電路接受外部指令信號和光電編碼器反饋位置信號后可對它們進(jìn)行
計算處理、再輸出控制信號到接口電路的高速數(shù)字信號處理器DSP;所述的控制信號接口
用于接收來自上機(jī)位或外接輸入/輸出點的指令信號；所述的電機(jī)碼盤反饋接口用于接收
伺服電機(jī)的光電編碼器反饋的位置信號。 所述的控制板中還包含有一多通道模擬數(shù)字ADC轉(zhuǎn)換芯片， 一多通道數(shù)字模擬 DAC轉(zhuǎn)換芯片， 一通信接口芯片， 一輸入控制信號\輸出狀態(tài)信號接口 ， 一高速光耦隔離以 及驅(qū)動放大電路，按鍵及LED顯示，且它們與所述的復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD和高速數(shù)字 信號處理器DSP組成了所述的交流異步伺服系統(tǒng)的控制電路；所述的控制電路通過接口電 路與驅(qū)動板的功率電路相連并驅(qū)動交流異步伺服電機(jī)。 所述的數(shù)字處理器DSP的數(shù)據(jù)總線與復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD的I/O 口相連，數(shù) 字信號處理器DSP的地址總線與復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD的I/O 口相連；DSP的外部擴(kuò)展 控制線與復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD的I/O 口相連，DSP通過CPLD可方便實現(xiàn)DSP的外圍 芯片擴(kuò)展及電路相關(guān)信號的雙向數(shù)據(jù)傳輸；所述的驅(qū)動板中，包含有以UC3844為核心的開 關(guān)電源，一專用智能功率模塊IPM，一電機(jī)相電流檢測電路，一母線整流濾波電路，一 IPM模 塊報警信號處理電路，一上電控制電路，一高速光耦隔離電路以及制動瀉放回路組成的交 流異步伺服驅(qū)動器的功率電路。 所述控制板中的數(shù)字處理器DSP選用TMS320 C2000芯片，所述的復(fù)雜可編程邏輯 電路CPLD采用LATTICE公司的高性能低功耗超高速LC4128V芯片，以及所述的四通道ADC
4轉(zhuǎn)換芯片ADS7862和雙通道DAC轉(zhuǎn)換芯片TLV5625 ;所述驅(qū)動板上的高速光耦隔離電路采 用T0SHIB研制的TLP114芯片，電流取樣電路選用美國安捷倫研制的高精度模擬隔離線性 運算放大器7840。 所述的數(shù)字處理器DSP外部控制線WE、 RD、 IS、 STRB與LC4128V的10 口 WE、 RD、 IS、 STRB相連，提供DSP通過CPLD對外部10芯片讀寫的控制信號；DSP的時鐘輸出CLK0UT信 號與LC4128V時鐘輸入口 CLK/I相連，提供LC4128V邏輯處理需要的時鐘信號；DSP的地址 總線AO A7與LC4128V的AO A7相連，進(jìn)行DSP訪問不同外部信號的地址選址；DSP的 數(shù)據(jù)總線DO Dll與LC4128V的DO Dll相連，進(jìn)行信號數(shù)據(jù)的雙向傳輸；所述的復(fù)雜可 編程邏輯電路CPLD外圍芯片和信號擴(kuò)展包括4個按鍵KEY1 KYE4 ;5個LED，含片選信號 DISP1 DISP5，八段LED的段碼信號Da Ddp ;四通道的12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片ADS7862， 含AD_AO、 AD_CS、 AD_RD、 AD_CONST、 AD_CLK等控制信號和AD_BUSY狀態(tài)信號以及AD_DO AD11 12位AD轉(zhuǎn)換結(jié)果信號；雙通道串行DAC芯片TLV5625，含時鐘信號DAC—CLK、片選信 號DAC_CS、串行數(shù)據(jù)信號DAC_DATA ;電機(jī)碼盤信號U、 V、 W、 A、 B信號。 所述的高精度模擬隔離線性運算放大器7840連接于采樣電阻Rs與采樣信號調(diào)理 電路U4之間，采樣電阻Rs串接在電機(jī)相繞組PH1中，將交流伺服電機(jī)相電流量轉(zhuǎn)化為電壓 量；所述的電機(jī)相繞組對應(yīng)的智能功率模塊IPM上橋臂懸浮電源Vp經(jīng)限流電阻Rl及穩(wěn)壓 二極管Zl后產(chǎn)生穩(wěn)壓電源VD1為隔離電源，并作為高精度模擬隔離線性運算放大器HCPL 7840的初級供電電源，被接于HCPL 7840的1號腳和4號腳之間；所述HCPL 7840的次級 供電電源由開關(guān)電源提供的系統(tǒng)電源供電，接于HCPL 7840的5號腳和8號腳之間；所述 的采樣電阻Rs —端與HCPL 7840的3號腳相連，精密電阻的另一端則經(jīng)過濾波電阻Rf與 HCPL7840的2號腳相連，所述HCPL 7840的2號腳與3號腳之間設(shè)置有濾波電容C3。 該實用新型的優(yōu)點在于 1、在此異步伺服驅(qū)動器控中，高速數(shù)字信號處理器DSP和超快可編程邏輯電路 CPLD獨立設(shè)計，數(shù)字信號處理器用于實現(xiàn)系統(tǒng)控制算法，復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD則實現(xiàn) 外部芯片擴(kuò)展。有效解決了習(xí)知技藝中DSP與很多的外圍集成電路芯片分立設(shè)計造成的結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，邏輯混亂及抗干擾能力差的不足。 2、在此異步伺服驅(qū)動器控中，對電機(jī)相電流檢測采用高精度精密電阻，將交流伺 服電機(jī)相電流量轉(zhuǎn)化為電壓量，并使用高精度模擬隔離線性運算放大器進(jìn)行電流電壓量處 理，使得線性度較好，提高了檢測精度，進(jìn)而提高了系統(tǒng)控制性能。 它具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可靠性好，能實現(xiàn)異步電機(jī)的高性能伺服控制，精度 高、功能全、兼容性好、適用范圍廣等特點。

圖1是本實用新型的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)電路圖。 圖2是本實用超高速復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD外圍擴(kuò)展圖。 圖3是本實用新型的電流信號取樣電路圖。
具體實施方式本實用新型主要由控制板和驅(qū)動板兩部分組成，所述的控制板包含有一可接收相
5關(guān)信號且具有電平轉(zhuǎn)換功能的復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD ;—通過接口電路接受外部指令
信號和光電編碼器反饋位置信號后可對它們進(jìn)行計算處理、再輸出控制信號到接口電路的
高速數(shù)字信號處理器DSP ;所述的控制信號接口用于接收來自上機(jī)位或外接輸入/輸出點的指令信號；所述的電機(jī)碼盤反饋接口用于接收伺服電機(jī)的光電編碼器反饋的位置信號。[0018] 所述的控制板中還包含有一多通道模擬數(shù)字ADC轉(zhuǎn)換芯片， 一多通道數(shù)字模擬DAC轉(zhuǎn)換芯片， 一通信接口芯片， 一輸入控制信號\輸出狀態(tài)信號接口 ， 一高速光耦隔離以及驅(qū)動放大電路，按鍵及LED顯示，且它們與所述的復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD和高速數(shù)字信號處理器DSP組成了所述的交流異步伺服系統(tǒng)的控制電路；所述的控制電路通過接口電路與驅(qū)動板的功率電路相連并驅(qū)動交流異步伺服電機(jī)。 所述的數(shù)字處理器DSP的數(shù)據(jù)總線與復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD的I/O 口相連，數(shù)字信號處理器DSP的地址總線與復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD的I/O 口相連；DSP的外部擴(kuò)展控制線與復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD的I/O 口相連，DSP通過CPLD可方便實現(xiàn)DSP的外圍芯片擴(kuò)展及電路相關(guān)信號的雙向數(shù)據(jù)傳輸；所述的驅(qū)動板中，包含有以UC3844為核心的開關(guān)電源，一專用智能功率模塊IPM，一電機(jī)相電流檢測電路，一母線整流濾波電路，一 IPM模塊報警信號處理電路，一上電控制電路，一高速光耦隔離電路以及制動瀉放回路組成的交流異步伺服驅(qū)動器的功率電路。 所述控制板中的數(shù)字處理器DSP選用TMS320 C2000芯片，所述的復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD采用LATTICE公司的高性能低功耗超高速LC4128V芯片，以及所述的四通道ADC轉(zhuǎn)換芯片ADS7862和雙通道DAC轉(zhuǎn)換芯片TLV5625 ;所述驅(qū)動板上的高速光耦隔離電路采用TOSHIB研制的TLP114芯片，電流取樣電路選用美國安捷倫研制的高精度模擬隔離線性運算放大器7840。 所述的數(shù)字處理器DSP外部控制線WE、 RD、 IS、 STRB與LC4128V的10 口 WE、 RD、 IS、STRB相連，提供DSP通過CPLD對外部10芯片讀寫的控制信號；DSP的時鐘輸出CLKOUT信號與LC4128V時鐘輸入口 CLK/I相連，提供LC4128V邏輯處理需要的時鐘信號；DSP的地址總線AO A7與LC4128V的AO A7相連，進(jìn)行DSP訪問不同外部信號的地址選址；DSP的數(shù)據(jù)總線DO Dll與LC4128V的DO Dll相連，進(jìn)行信號數(shù)據(jù)的雙向傳輸；所述的復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD外圍芯片和信號擴(kuò)展包括4個按鍵KEY1 KYE4 ;5個LED，含片選信號DISP1 DISP5，八段LED的段碼信號Da Ddp ;四通道的12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片ADS7862，含AD_AO、 AD_CS、 AD_RD、 AD_CONST、 AD_CLK等控制信號和AD_BUSY狀態(tài)信號以及AD_DO AD11 12位AD轉(zhuǎn)換結(jié)果信號；雙通道串行DAC芯片TLV5625，含時鐘信號DAC—CLK、片選信號DAC_CS、串行數(shù)據(jù)信號DAC_DATA ;電機(jī)碼盤信號U、 V、 W、 A、 B信號。 所述的高精度模擬隔離線性運算放大器7840連接于采樣電阻Rs與采樣信號調(diào)理電路U4之間，采樣電阻Rs串接在電機(jī)相繞組PH1中，將交流伺服電機(jī)相電流量轉(zhuǎn)化為電壓量；所述的電機(jī)相繞組對應(yīng)的智能功率模塊IPM上橋臂懸浮電源Vp經(jīng)限流電阻Rl及穩(wěn)壓二極管Zl后產(chǎn)生穩(wěn)壓電源VD1為隔離電源，并作為高精度模擬隔離線性運算放大器HCPL7840的初級供電電源，被接于HCPL 7840的1號腳和4號腳之間；所述HCPL 7840的次級供電電源由開關(guān)電源提供的系統(tǒng)電源供電，接于HCPL 7840的5號腳和8號腳之間；所述的采樣電阻Rs —端與HCPL 7840的3號腳相連，精密電阻的另一端則經(jīng)過濾波電阻Rf與HCPL7840的2號腳相連，所述HCPL 7840的2號腳與3號腳之間設(shè)置有濾波電容C3。
6[0023]
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)的說明 如圖1所示，本實用新型所述的交流異步伺服定位控制驅(qū)動器，包括控制板、驅(qū)動板。所述控制板包含美國TI公司推出的適合電機(jī)控制的高速數(shù)字處理器TMS320 C2000芯片、CPLD采用LATTICE公司推出的高性能低功耗超高速LC4128V芯片、四通道ADC轉(zhuǎn)換芯片ADS7862、雙通道DAC轉(zhuǎn)換芯片TLV5625、 RS232/485/CAN通信接口 、控制信號接口 、按鍵及LED顯示電路、電機(jī)碼盤反饋信號接口 ；LATTICE 4128V CPLD由3. 3V電壓供電，可接收5V的相關(guān)信號，因此具有電平轉(zhuǎn)換功能；控制信號接口用于接收來自上位機(jī)或外接輸入/輸出點的指令信號；電機(jī)碼盤反饋接口，用于接收伺服電機(jī)的光電編碼器反饋的位置信號；DSP芯片通過接口電路接收到外部的指令信號和光電編碼器反饋的位置信號后，對它們進(jìn)行計算處理，再輸出控制信號到接口電路；接口電路再將控制信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換后送到驅(qū)動板；所述驅(qū)動板包含開關(guān)電源、整流電路、電流信號檢測電路、繼電器上電控制電路、高速光耦隔離電路采用TOSHIB研制的TLP114、直流母線過壓釋放電路、美國安捷倫研制的高精度模擬隔離線性運算放大器7840組成的電流取樣電路等部分；主電路接受來自控制板控制信號，根據(jù)控制信號輸出驅(qū)動信號到伺服電機(jī)，完成電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速或位置控制。[0025] 如圖2所示，DSP外部控制線WE、RD、IS、STRB與LC4128V的10 口 WE、RD、IS、STRB相連，提供DSP通過CPLD對外部10芯片讀寫的控制信號；DSP的時鐘輸出CLKOUT信號與LC4128V時鐘輸入口 CLK/I相連，提供LC4128V邏輯處理需要的時鐘信號；DSP的地址總線AO A7與LC4128V的AO A7相連，進(jìn)行DSP訪問不同外部信號的地址選址；DSP的數(shù)據(jù)總線DO Dll與LC4128V的DO Dll相連，進(jìn)行信號數(shù)據(jù)的雙向傳輸。CPLD外圍芯片和信號擴(kuò)展包括4個按鍵KEY1 KYE4 ;5個LED，含片選信號DISP1 DISP5，八段LED的段碼信號Da Ddp ;四通道的12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片ADS7862，含AD_AO、 AD_CS、 AD_RD、 AD_CONST、 AD_CLK等控制信號和AD_BUSY狀態(tài)信號以及AD_DO AD11 12位AD轉(zhuǎn)換結(jié)果信號；雙通道串行DAC芯片TLV5625，含時鐘信號DAC—CLK、片選信號DAC_CS、串行數(shù)據(jù)信號DAC_DATA ;電機(jī)碼盤信號U、V、W、A、B信號等。由于DSP只能接收3. 3V信號，LATTICE芯片LC4128V 3.3V供電，其可以接收5V輸入信號，所以LC4128V擴(kuò)展外圍芯片的同時，又起到了電平轉(zhuǎn)換的作用。針對上述諸多的外圍型號，通過對LATTICE LC4128V進(jìn)行VHDL編程，實現(xiàn)DSP對外圍芯片的訪問和數(shù)據(jù)處理，完成系統(tǒng)的外圍芯片及信號擴(kuò)展功能。顯然，通過使用復(fù)雜可編程邏輯電路LATTICE芯片LC4128V，與使用常規(guī)小規(guī)模邏輯器件集成電路相比，減少了布線密度，增加了集成度，提高了系統(tǒng)可靠性、抗干擾性、以及布局布線的靈活性。[0026] 如圖3所示，高精度精密電阻Rs串接在電機(jī)相繞組PH1中，將交流伺服電機(jī)相電流量轉(zhuǎn)化為電壓量，而高精度模擬隔離線性運算放大器7840連接于采樣電阻Rs與采樣信號調(diào)理電路U4之間。電機(jī)相繞組對應(yīng)的智能功率模塊IPM上橋臂懸浮電源Vp經(jīng)限流電阻Rl及穩(wěn)壓二極管Z1后產(chǎn)生穩(wěn)壓電源VD1，此電源為隔離電源，作為高精度模擬隔離線性運算放大器HCPL 7840的初級供電電源，接于HCPL 7840的1號腳和4號腳之間；HCPL 7840的次級供電電源由開關(guān)電源提供的系統(tǒng)電源供電，接于HCPL 7840的5號腳和8號腳之間。精密采樣電阻Rs的一端與HCPL 7840的3號腳相連，精密電阻的另一端則經(jīng)過濾波電阻Rf與HCPL 7840的2號腳相連，高精度模擬隔離線性運算放大器HCPL 7840的2號腳與3號腳之間設(shè)置有濾波電容C3。 HCPL 7840的6號腳V0+與7號腳VO-之間電壓則為高精度模擬隔離線性運算放大器的輸出電壓，且HCPL 7840的輸出電壓與精密采樣電阻Rs兩端電壓成正比。為了消除HCPL 7840供電電源中的諧波，提高電流采樣精度，初級電源中設(shè)置有濾波電容C4、次級電源中設(shè)置有濾波電容C2。當(dāng)串接在電機(jī)相繞組PH1中的精密采樣電阻Rs流過電流時，在采樣電阻Rs的兩端產(chǎn)生的電壓差，此電壓差經(jīng)過高精度模擬隔離線性運算放大器HCPL 7840作用后自動輸出一對與輸入電壓成正比的差動電壓信號，經(jīng)運算放大器U3將此差動電壓信號運算放大后輸出一模擬電壓信號，最后由高精度ADC U4將該模擬電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號輸出。由于高精度模擬隔離線性運算放大器HCPL 7840的傳輸線性度相當(dāng)高，其非線性度典型值為0. 1%，現(xiàn)性放大倍數(shù)的典型值為8.0，即使初級電壓僅有毫伏級的變化，其次級輸出的差動電壓也會隨之改變，因而其電流采樣精度非常高，從而使得整個系統(tǒng)的控制性能大大提高。 本異步伺服驅(qū)動器基于可靠而穩(wěn)定的硬件，再加上先進(jìn)的交流電機(jī)控制算法(實現(xiàn)參數(shù)辨識技術(shù)、轉(zhuǎn)矩觀測技術(shù)、自適應(yīng)的過載保護(hù)技術(shù)、位置反饋信號內(nèi)推技術(shù))，就可實現(xiàn)異步伺服電機(jī)位置控制、速度控制和轉(zhuǎn)矩控制，進(jìn)而實現(xiàn)提高伺服定位控制驅(qū)動器精度、完善功能、提高兼容性、擴(kuò)大適用范圍窄等，此產(chǎn)品的出現(xiàn)為提升我國伺服產(chǎn)品在高端制造業(yè)的應(yīng)用成為可能。 本發(fā)明通過高速數(shù)字處理器DSP來完成系統(tǒng)控制算法，通過采用超高速復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD來擴(kuò)展外部按鍵和LED，擴(kuò)展串行DAC及多通道高精度ADC，以及不同形式位置指令信號的處理，同時實現(xiàn)外部信號電平轉(zhuǎn)換功能；通過采用高精度模擬隔離線性運算放大器的電流采樣電路，并且通過多通道高精度模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)系統(tǒng)電機(jī)電流的實時采樣，提高電流采樣的線性度和采樣精度。采用差分芯片實現(xiàn)的高性能光電碼盤信號反饋電路，實現(xiàn)電機(jī)位置和速度的準(zhǔn)確測量?；谏鲜鲂盘柕臏?zhǔn)確反饋，系統(tǒng)通過DSP的高速處理能力，進(jìn)行轉(zhuǎn)子磁通的準(zhǔn)確觀測。 本實用新型采用了數(shù)字信號處理器DSP作為系統(tǒng)控制核心、復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD作為數(shù)字信號處理器DSP外圍功能芯片擴(kuò)展核心，實現(xiàn)按鍵處理及LED顯示功能、多通道ADC實時采樣、DAC擴(kuò)展，并且CPLD同時具有電平轉(zhuǎn)換功能。在功率板中，由開關(guān)電源、專用智能功率模塊IPM、電機(jī)相電流檢測電路、母線整流濾波電路、IPM模塊報警信號處理電路、上電控制電路、高速光耦隔離電路、制動瀉放回路組成全數(shù)字通用型交流伺服驅(qū)動器的功率電路，其特征在于電流檢測采用高精度精密電阻，將交流伺服電機(jī)相電流量轉(zhuǎn)化為電壓量，采用高精度模擬隔離線性運算放大器進(jìn)行電流電壓量處理，線性度較好，檢測精度較高。
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權(quán)利要求一種交流異步電機(jī)伺服驅(qū)動器，它主要由控制板和驅(qū)動板兩部分組成，其特征在于所述的控制板包含有一可接收相關(guān)信號且具有電平轉(zhuǎn)換功能的復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD；一通過接口電路接受外部指令信號和光電編碼器反饋位置信號后可對它們進(jìn)行計算處理、再輸出控制信號到接口電路的高速數(shù)字信號處理器DSP；所述的控制信號接口用于接收來自上機(jī)位或外接輸入/輸出點的指令信號；所述的電機(jī)碼盤反饋接口用于接收伺服電機(jī)的光電編碼器反饋的位置信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流異步電機(jī)伺服驅(qū)動器，其特征在于所述的控制板中還包 含有一多通道模擬數(shù)字ADC轉(zhuǎn)換芯片， 一多通道數(shù)字模擬DAC轉(zhuǎn)換芯片， 一通信接口芯片， 一輸入控制信號\輸出狀態(tài)信號接口，一高速光耦隔離以及驅(qū)動放大電路，按鍵及LED顯 示，且它們與所述的復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD和高速數(shù)字信號處理器DSP組成了所述的交 流異步伺服系統(tǒng)的控制電路；所述的控制電路通過接口電路與驅(qū)動板的功率電路相連并驅(qū) 動交流異步伺服電機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的交流異步電機(jī)伺服驅(qū)動器，其特征在于所述的數(shù)字處理器 DSP的數(shù)據(jù)總線與復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD的I/O 口相連，數(shù)字信號處理器DSP的地址總 線與復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD的I/O 口相連；DSP的外部擴(kuò)展控制線與復(fù)雜可編程邏輯電 路CPLD的I/O 口相連，DSP通過CPLD可方便實現(xiàn)DSP的外圍芯片擴(kuò)展及電路相關(guān)信號的 雙向數(shù)據(jù)傳輸；所述的驅(qū)動板中，包含有以UC3844為核心的開關(guān)電源， 一專用智能功率模 塊IPM，一電機(jī)相電流檢測電路，一母線整流濾波電路，一 IPM模塊報警信號處理電路，一上 電控制電路，一高速光耦隔離電路以及制動瀉放回路組成的交流異步伺服驅(qū)動器的功率電 路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的交流異步電機(jī)伺服驅(qū)動器，其特征在于所述控制板中的數(shù)字 處理器DSP選用TMS320C2000芯片，所述的復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD采用LATTICE公司的 高性能低功耗超高速LC4128V芯片，以及所述的四通道ADC轉(zhuǎn)換芯片ADS7862和雙通道DAC 轉(zhuǎn)換芯片TLV5625 ;所述驅(qū)動板上的高速光耦隔離電路采用TOSHIB研制的TLP114芯片，電 流取樣電路選用美國安捷倫研制的高精度模擬隔離線性運算放大器7840。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的交流異步電機(jī)伺服驅(qū)動器，其特征在于所述的數(shù)字處理器 DSP外部控制線WE、 RD、 IS、 STRB與LC4128V的10 口 WE、 RD、 IS、 STRB相連，提供DSP通過 CPLD對外部10芯片讀寫的控制信號；DSP的時鐘輸出CLKOUT信號與LC4128V時鐘輸入口 CLK/I相連，提供LC4128V邏輯處理需要的時鐘信號；DSP的地址總線AO A7與LC4128V的 AO A7相連，進(jìn)行DSP訪問不同外部信號的地址選址；DSP的數(shù)據(jù)總線DO Dl 1與LC4128V 的D0 D11相連，進(jìn)行信號數(shù)據(jù)的雙向傳輸；所述的復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD外圍芯片和 信號擴(kuò)展包括4個按鍵KEY1 KYE4 ;5個LED,含片選信號DISP1 DISP5，八段LED的段 碼信號Da Ddp ;四通道的12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片ADS7862，含AD_AO、 AD_CS、 AD_RD、 AD_ C0NST、AD—CLK等控制信號和AD—BUSY狀態(tài)信號以及AD—D0 AD11 12位AD轉(zhuǎn)換結(jié)果信號； 雙通道串行DAC芯片TLV5625，含時鐘信號DAC—CLK、片選信號DAC CS、串行數(shù)據(jù)信號DAC_ DATA ;電機(jī)碼盤信號U、 V、 W、 A、 B信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求書4所述的交流異步電機(jī)伺服驅(qū)動器，其特征在于所述的高精度模擬 隔離線性運算放大器7840連接于采樣電阻Rs與采樣信號調(diào)理電路U4之間，采樣電阻Rs串 接在電機(jī)相繞組PH1中，將交流伺服電機(jī)相電流量轉(zhuǎn)化為電壓量；所述的電機(jī)相繞組對應(yīng)的智能功率模塊IPM上橋臂懸浮電源Vp經(jīng)限流電阻Rl及穩(wěn)壓二極管Zl后產(chǎn)生穩(wěn)壓電源 VD1為隔離電源，并作為高精度模擬隔離線性運算放大器HCPL 7840的初級供電電源，被接 于HCPL 7840的1號腳和4號腳之間；所述HCPL 7840的次級供電電源由開關(guān)電源提供的系 統(tǒng)電源供電，接于HCPL 7840的5號腳和8號腳之間；所述的采樣電阻Rs —端與HCPL7840 的3號腳相連，精密電阻的另一端則經(jīng)過濾波電阻Rf與HCPL 7840的2號腳相連，所述HCPL 7840的2號腳與3號腳之間設(shè)置有濾波電容C3。
專利摘要一種交流異步電機(jī)伺服驅(qū)動器，它主要由控制板和驅(qū)動板兩部分組成，所述的控制板包含有一可接收相關(guān)信號且具有電平轉(zhuǎn)換功能的復(fù)雜可編程邏輯電路CPLD；一通過接口電路接受外部指令信號和光電編碼器反饋位置信號后可對它們進(jìn)行計算處理、再輸出控制信號到接口電路的高速數(shù)字信號處理器DSP；所述的控制信號接口用于接收來自上機(jī)位或外接輸入/輸出點的指令信號；所述的電機(jī)碼盤反饋接口用于接收伺服電機(jī)的光電編碼器反饋的位置信號；它具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可靠性好，能實現(xiàn)異步電機(jī)的高性能伺服控制，精度高、功能全、兼容性好、適用范圍廣等特點。
文檔編號G05B19/418GK201489356SQ20092019048
公開日2010年5月26日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者呂春松, 朱通, 李社偉 申請人:嘉善東菱電子科技有限公司