專利名稱：全姿態(tài)陀螺控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用型新涉及一種小型高精度高穩(wěn)定性的全姿態(tài)陀螺控制電路。
背景技術(shù)：
作為新型姿態(tài)控制裝置的全姿態(tài)陀螺控制電路，與傳統(tǒng)的控制裝置相比，具有更大和更精確的輸出力矩，適用于空中機(jī)載飛機(jī)以及大質(zhì)量和高精度衛(wèi)星。我國(guó)在全姿態(tài)陀螺控制電路應(yīng)用領(lǐng)域研究還處于探索階段，隨著航天航空空間技術(shù)的迅猛發(fā)展，研制全姿態(tài)陀螺控制電路已經(jīng)成為我國(guó)航天航空技術(shù)的重要課題。傳統(tǒng)的全姿態(tài)陀螺控制電路多采用PCB版生產(chǎn)，集成電路多為塑封產(chǎn)品或陶瓷封裝的產(chǎn)品，電阻、電容、集成電路多為直插或貼片器件，使得該控制電路的體積較大，工作溫度范圍窄。在某些特殊場(chǎng)合，傳統(tǒng)的全姿態(tài)陀螺控制電路模塊根本無(wú)法滿足用戶的使用要求。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種全姿態(tài)陀螺控制電路，具有較小的體積和較寬的工作溫度范圍，能滿足某些特殊場(chǎng)合的使用要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種全姿態(tài)陀螺控制電路，包括濾波整形電路，濾波整形電路分別與多諧振蕩器和雙D觸發(fā)器相連接，雙D觸發(fā)器分別與多諧振蕩器和驅(qū)動(dòng)控制器相連接。本實(shí)用新型控制電路的多諧振蕩器部分采用NE555定時(shí)器，NE555定時(shí)器是負(fù)溫偏電路，利用二極管非線性的特點(diǎn)，對(duì)電路起到溫度補(bǔ)償?shù)淖饔茫_保了該電路在高低溫時(shí)轉(zhuǎn)向時(shí)間的精確性；輸出部分采用一對(duì)N溝道MOSFET管IRFCOM作為驅(qū)動(dòng)，具有精度高和輸出能力強(qiáng)的特點(diǎn)；本控制電路易于厚膜化設(shè)計(jì)，具有體積小、穩(wěn)定性高、工作溫度范圍寬、 精度高、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、抗干擾能力和防腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，大大提高了產(chǎn)品的可靠性。

圖1是本實(shí)用新型控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型控制電路的原理圖。圖1中，1.濾波整形電路，2.多諧振蕩器，3.雙D觸發(fā)器，4.驅(qū)動(dòng)控制器。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型全姿態(tài)陀螺控制電路的結(jié)構(gòu)，包括濾波整形電路1，濾波整形電路1分別與多諧振蕩器2和雙D觸發(fā)器3相連接，雙D觸發(fā)器3分別與多諧振蕩器 2和驅(qū)動(dòng)控制器4相連接；濾波整形電路1，用于接收交流電源送出的交流信號(hào)，將接收到的交流信號(hào)進(jìn)行整形和濾波，輸出12V直流電平，并將該直流電平分別送入多諧振蕩器2和雙D觸發(fā)器3 ；多諧振蕩器2，用于接收濾波整形電路1輸送的直流電平，將接收到的直流電平作為供電電源，在外圍元件調(diào)整下產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào)，使方波信號(hào)的高低電平延時(shí)7. 0 秒，并將該方波信號(hào)送入雙D觸發(fā)器3 ；雙D觸發(fā)器3，用于接收濾波整形電路1輸入的直流電平，將接收到的直流電平作為供電電源；用于接收多諧振蕩器2輸送的標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào)，將接收的標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄辔粸?80°的兩路方波信號(hào)，并將該兩路方波信號(hào)送入驅(qū)動(dòng)控制器4;驅(qū)動(dòng)控制器4為電流型驅(qū)動(dòng)控制器，用于接收雙D觸發(fā)器3輸送的兩路方波信號(hào)， 將該兩路方波信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)電壓，產(chǎn)生具有200mA電流的兩路方波信號(hào)。本實(shí)用新型控制電路的原理圖，如圖2所示，濾波整形電路1由第一電容Cl、第三電容C3、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4組成。多諧振蕩器2由第一電阻R1、第四電阻R4、第二電容C2、第五二極管D5、第六二極管D6和第一集成電路ICl組成，第一集成電路ICl為NE555定時(shí)器。雙D觸發(fā)器3的型號(hào)為⑶4013，亦為第二集成電路IC2。驅(qū)動(dòng)控制器4由第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1、第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8和第九電容C9組成。第二集成電路IC2的第14腳分別與第一集成電路ICl的第4腳、第一集成電路 ICl的第8腳、第四電阻R4的一端、第三二極管D3的一端、第三電容C3的正極和第二二極管D2的負(fù)極相連接；第二二極管D2的正極分別與第一電容Cl的一端和第一二極管Dl的負(fù)極相連接；第一電容Cl的另一端接輸入信號(hào)交流電源的正極。第三二極管D3的另一端與第四二極管D4的一端相連接；第四電阻R4的另一端分別與第一電阻Rl的一端、第五二極管D5的正極和第一集成電路ICl的第7腳相連接；第一電阻Rl的另一端接第六二極管 D6的負(fù)極；第六二極管D6的正極分別與第五二極管D5的負(fù)極、第二電容C2的正極、第一集成電路ICl的第6腳和第一集成電路ICl的第2腳相連接。第二集成電路IC2的第3腳接第一集成電路ICl的第3腳。第二集成電路IC2的第1腳和第二集成電路IC2的第11腳相連接；第二集成電路IC2的第2腳和第二集成電路 IC2的第5腳相連接；第二集成電路IC2的第13腳接第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極，第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極分別與第五電容C5的一端、第六電容C6的一端和第七電容C7的一端相連接； 第六電容C6的另一端和第七電容C7的另一端分別接輸出。第五電容C5的另一端與第二電阻R2的一端相接；第二集成電路IC2的的第12腳和第9腳與第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極相連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的的漏極分別與第四電容C4的一端、第八電容C8的一端和第九電容C9的一端相連接，第八電容C8的另一端和第九電容C9的另一端接輸出。第二電阻R2 的另一端和第三電阻R3的另一端相接，其接點(diǎn)分別與第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極相連接。第一二極管Dl的正極、第三電容C3的負(fù)極、第四二極管D4的另一端、第二電容C2 的負(fù)極、第一集成電路ICl的第1腳、第一集成電路ICl的第4腳、第一集成電路ICl的第 6腳、第一集成電路ICl的第7腳、第一集成電路ICl的第8腳、第一集成電路ICl的第10 腳、第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極、第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極以及第二電阻R2和第三電阻R3的接點(diǎn)均接公共地GND。[0020]第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的型號(hào)均為IRFC0M，其漏源擊穿電壓為 ^V，漏極電流為14A，漏源導(dǎo)通電阻為0. 07 Ω。第一二極管Dl和第二二極管D2均為1Ν4001 整流二極管。第三二極管D3和第四二極管D4均采用型號(hào)為2DW233的穩(wěn)壓管，穩(wěn)壓值均為 6. 1 6. 4V (測(cè)試條件20mA)；第五二極管D5和第六二極管D6均為1N4148整流二極管。 第一電容Cl、第七電容C7和第八電容C8電容值均為0. 22 μ F，第四電容C4和第五電容C5 的電容值均為0. 1 μ F，第六電容C6和第九電容C9的電容值為0. 033 μ F，這些電容的介質(zhì)為X7R，精度< 15% ；第二電容C2和第三電容C3為鉭電容，第二電容C2的電容值為22 μ F， 第三電容C3的電容值為47 μ F，精度< 20% ；第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8和第九電容C9均為貼片電容； 第一電阻Rl和第四電阻R4的阻值為11 Ω，第二電阻R2和第三電阻R3的阻值為400 Ω， 第一電阻Rl、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4均為印刷電阻，精度< 1%。本控制電路應(yīng)用于整機(jī)的伺服控制系統(tǒng)，起著伺服電機(jī)的定時(shí)定向換位作用，使電機(jī)的換向時(shí)間控制在7秒左右。電路的輸入信號(hào)為36V、400Hz交流電源，該交流電源的正極接第一電容Cl，該交流信號(hào)的負(fù)極接公共地GND ；首先通過(guò)濾波整形電路1將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化為12V左右的直流電平；再將該直流電平給多諧振蕩器2和雙D觸發(fā)器3提供電源，通過(guò)多諧振蕩器2的外圍元件調(diào)整產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào)，并使方波的高低電平延時(shí)7. 0 秒；該方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)雙D觸發(fā)器3，使雙D觸發(fā)器3產(chǎn)生相位為180°的兩路方波信號(hào)；該兩路方波信號(hào)分別給驅(qū)動(dòng)控制器4中的一對(duì)N溝道的場(chǎng)效應(yīng)管的柵極提供驅(qū)動(dòng)電壓，使場(chǎng)效應(yīng)管能夠輸出具有200mA電流的兩路方波信號(hào)。電路的輸入信號(hào)36V、400Hz的交流電源同時(shí)也給電機(jī)提供工作電源，使電機(jī)在驅(qū)動(dòng)控制器4輸出的兩路方波信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下正常轉(zhuǎn)動(dòng)，并且使電極向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)7秒后，向另一反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。本控制電路采用多芯片集成電路設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)及可靠性設(shè)計(jì)。具體如下該產(chǎn)品外殼選用由外引腳、殼體和蓋板構(gòu)成的雙列直插全密封金屬結(jié)構(gòu)，其中外引腳鍍金、殼體鍍鎳，采用平行縫焊密封，并在殼內(nèi)充氮?dú)獗Ｗo(hù)。內(nèi)部貼片元件包括裸芯片和其他片式元件，內(nèi)部裸芯片采用金絲球焊鍵合，瓷片為Al2O3陶瓷基板、導(dǎo)帶和電阻采用厚膜絲網(wǎng)印刷工藝。本實(shí)用新型控制電路具有體積小、穩(wěn)定性高、工作溫度范圍寬、抗干擾能力和防腐蝕性強(qiáng)、精度高、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。
權(quán)利要求1.一種全姿態(tài)陀螺控制電路，其特征在于，該控制電路包括濾波整形電路(1)，濾波整形電路(1)分別與多諧振蕩器(2)和雙D觸發(fā)器(3)相連接，雙D觸發(fā)器(3)分別與多諧振蕩器(2)和驅(qū)動(dòng)控制器(4)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全姿態(tài)陀螺控制電路，其特征在于，該控制電路包括第二集成電路(IC2)，第二集成電路(IC2)的第14腳分別與第一集成電路(ICl)的第4腳、第一集成電路(ICl)的第8腳、第四電阻(R4)的一端、第三二極管(D3)的一端、第三電容(C3)的正極和第二二極管(D2)的負(fù)極相連接；第二二極管(D2)的正極分別與第一電容(Cl)的一端和第一二極管(Dl)的負(fù)極相連接；第一電容(Cl)的另一端接輸入信號(hào)交流電源的正極；第三二極管(D3)的另一端與第四二極管(D4)的一端相連接；第四電阻(R4)的另一端分別與第一電阻(Rl)的一端、第五二極管(D5)的正極和第一集成電路(ICl)的第7腳相連接；第一電阻(Rl)的另一端接第六二極管(D6)的負(fù)極；第六二極管(D6)的正極分別與第五二極管(D5)的負(fù)極、第二電容(C2)的正極、第一集成電路(ICl)的第6腳和第一集成電路(ICl) 的第2腳相連接；第二集成電路(IC2)的第3腳接第一集成電路(ICl)的第3腳；第二集成電路(IC2)的第1腳和第二集成電路(IC2)的第11腳相連接；第二集成電路(IC2)的第2腳和第二集成電路(IC2)的第5腳相連接；第二集成電路(IC2)的第13腳接第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)的柵極， 第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)的漏極分別與第五電容(C5)的一端、第六電容(C6)的一端和第七電容 (C7)的一端相連接；第六電容(C6)的另一端和第七電容(C7)的另一端分別接輸出；第五電容(C5)的另一端與第二電阻(R2)的一端相接；第二集成電路(IC2)的的第12腳和第9腳與第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的柵極相連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的的漏極分別與第四電容(C4)的一端、第八電容(C8)的一端和第九電容(C9)的一端相連接，第八電容(C8)的另一端和第九電容(C9)的另一端接輸出；第二電阻(R2)的另一端和第三電阻(R3)的另一端相接，其接點(diǎn)分別與第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)的源極和第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的源極相連接；第一二極管(Dl)的正極、第三電容(C3)的負(fù)極、第四二極管(D4)的另一端、第二電容 (C2)的負(fù)極、第一集成電路(ICl)的第1腳、第一集成電路(ICl)的第4腳、第一集成電路 (ICl)的第6腳、第一集成電路(ICl)的第7腳、第一集成電路(ICl)的第8腳、第一集成電路(ICl)的第10腳、第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)的源極、第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的源極以及第二電阻 (R2)和第三電阻(R3)的接點(diǎn)均接公共地GND。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全姿態(tài)陀螺控制電路，其特征在于，所述的第一場(chǎng)效應(yīng)管 (Ql)和第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)均為IRFCOM場(chǎng)效應(yīng)管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全姿態(tài)陀螺控制電路，其特征在于，所述的第一二極管(Dl) 和第二二極管(D2)均為1N4001整流二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全姿態(tài)陀螺控制電路，其特征在于，所述的第三二極管(D3) 和第四二極管(D4)均采用2DW233穩(wěn)壓管。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全姿態(tài)陀螺控制電路，其特征在于，所述的第五二極管(D5) 和第六二極管(D6)均為1N4148整流二極管。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種全姿態(tài)陀螺控制電路，包括濾波整形電路，濾波整形電路分別與多諧振蕩器和雙D觸發(fā)器相連接，雙D觸發(fā)器分別與多諧振蕩器和驅(qū)動(dòng)控制器相連接。本控制電路精度高、輸出能力強(qiáng)，易于厚膜化設(shè)計(jì)，具有體積小、穩(wěn)定性高、工作溫度范圍寬、精度高、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、抗干擾能力和防腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，大大提高了產(chǎn)品的可靠性。
文檔編號(hào)G05B19/04GK202267839SQ20112034794
公開(kāi)日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者盧艷, 曹萍萍, 竇志源 申請(qǐng)人:天水七四九電子有限公司, 天水華天微電子股份有限公司