專利名稱：一種馬達驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及馬達驅(qū)動領(lǐng)域，尤其涉及一種馬達驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
馬達驅(qū)動器是用來控制馬達工作的一種控制器，一般可以采用位置、速度和力矩等控制方式對馬達的工作進行控制，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。目前的大多馬達驅(qū)動器均采用純模擬電路的控制模式實現(xiàn)馬達控制，使得馬達驅(qū)動器的運算速度、抗干擾能力以及穩(wěn)定性較低。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種馬達驅(qū)動器，可對與其相連接的馬達進行數(shù)字式控制，提高馬達驅(qū)動器的運算速度、抗干擾能力以及穩(wěn)定性。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供了一種馬達驅(qū)動器，包括數(shù)字控制器，與所述數(shù)字控制器相連接的，將所述數(shù)字控制器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號傳輸至馬達，并將監(jiān)測到的所述馬達工作時的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳輸至所述數(shù)字控制器的模擬控制器，以及向所述數(shù)字控制器和所述模擬控制器提供電源的供電模塊。其中，所述數(shù)字控制器包括中央處理芯片；與所述中央處理芯片相連接的，向所述中央處理芯片寫入配置文件的配置模塊；與所述中央處理芯片相連接的，將接收到的馬達運動位置指令傳輸給所述中央處理器的指令接收模塊；與所述中央處理芯片相連接的，選擇指令通道的地址編碼器；與所述中央處理芯片相連接的，存儲控制參數(shù)供所述中央處理芯片進行運算處理使用的存儲模塊。其中，所述數(shù)字控制器還包括與所述中央處理芯片相連接的通訊接口，所述中央處理芯片通過所述通訊接口與外部計算機相連接。其中，所述模擬控制器包括電流指令控制模塊，其包括數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換芯片，和與所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換芯片相連接的運放調(diào)理電路；與所述電流指令控制模塊的運放調(diào)理電路相連接的，驅(qū)動所述馬達轉(zhuǎn)動的功率驅(qū)動模塊；電流采樣控制模塊，其包括電流采樣調(diào)理電路，與所述電流采樣調(diào)理電路相連接的運放調(diào)理電路，以及與所述運放調(diào)理電路相連接的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片；位置采樣控制模塊，其包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片，和與所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片相連接的運放調(diào)理電路。[0019]其中，所述供電模塊包括用于給所述數(shù)字控制器供電的第一供電子模塊；和 用于給所述模擬控制器供電的第二供電子模塊。其中，還包括用于存儲指示馬達運行性能的圖形文件的同步動態(tài)隨機存儲器。其中，所述配置模塊包括配置接口 ；和與所述配置接口和所述中央處理芯片相連接的配置芯片。其中，所述指令接收模塊包括指令接口 ；與所述指令接口和所述中央處理芯片相連接的指令接收芯片。實時本實用新型實施例，具有以下有益效果采用數(shù)字平臺和模擬平臺組合構(gòu)成馬達驅(qū)動器的控制器，提高了馬達驅(qū)動器的控制運算的進度和速度，且抗干擾能力強，同時在對能夠較好地控制馬達的工作，穩(wěn)定性較好。還可在馬達工作時，實時地對馬達進行監(jiān)測，并存儲相應(yīng)的圖形文件，方便了用戶對馬達運動性能的分析。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例的馬達驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2是圖1中的數(shù)字控制器的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖3是圖1中的模擬控制器的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。請參見圖1，是本實用新型實施例的馬達驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)組成示意圖，該馬達驅(qū)動器具體包括數(shù)字控制器1，模擬控制器2以及供電模塊3。所述供電模塊3用于給所述數(shù)字控制器1和所述模擬控制器2提供電源。所述數(shù)字控制器1主要根據(jù)用戶輸入的如馬達運動的位置指令等控制指令，預(yù)置的控制參數(shù)、配置文件以及控制算法進行數(shù)據(jù)計算以及處理，得到相應(yīng)的用于控制馬達的數(shù)字電流指令信號等數(shù)字信號，并將得到的數(shù)字電流指令信號等數(shù)字信號輸出至所述模擬控制器2。所述模擬控制器2將數(shù)字電流指令信號等數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬電流指令信號等模擬信號，并經(jīng)過運放調(diào)理電路后，通過功率驅(qū)動模塊驅(qū)動所述馬達工作，從而使得馬達能夠精確地按照用戶輸入的控制指令進行旋轉(zhuǎn)等工作。所述模擬控制器2在輸出模擬電流指令信號等模擬信號控制馬達工作的同時，檢測所述馬達的工作情況，檢測所述馬達的工作情況具體可包括可實時檢測所述馬達工作過程中的工作電流，并對工作電流信號進行采樣，通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換得到數(shù)字工作電流采樣信號，然后將數(shù)字工作電流采樣信號反饋給所述數(shù)字控制器1中；所述模擬控制器2同時還可監(jiān)測馬達工作時各個時間點的工作位置信號，并對所述工作位置信號進行采樣，通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換得到數(shù)字工作位置采樣信號，然后將數(shù)字工作位置采樣信號反饋給所述數(shù)字控制器1，反饋的所述數(shù)字工作電流采樣信號和所述數(shù)字工作位置采樣信號可方便于所述數(shù)字控制器1對當(dāng)前工作中的馬達進行實時監(jiān)測，并在出現(xiàn)問題時，及時進行修復(fù)或者通知用戶等操作。具體的，請參見圖2，是圖1中的數(shù)字控制器的結(jié)構(gòu)組成示意圖，該數(shù)字控制器1具體包括中央處理芯片11，其主要用于根據(jù)PID控制算法、從存儲器中讀取的控制參數(shù)和配置文件以及接收的如馬達位置指令的控制指令，得到并輸出用于控制馬達工作的馬達電流指令；與 SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步動態(tài)隨機存儲器) 數(shù)據(jù)通訊，通過接口與外部的計算機等設(shè)備通訊，檢測馬達工作時的電流和位置信號。所述中央處理芯片11的相應(yīng)引腳分別與配置模塊12，指令接收模塊13、地址編碼器14、存儲模塊15相連接。所述配置模塊12向所述中央處理芯片11寫入配置文件。所述配置模塊12具體可包括配置接口，與所述配置接口和所述中央處理芯片11相連接的配置芯片兩部分。相應(yīng)的配置信息可由用戶通過JTAG(Joint Test Action Group，聯(lián)合測試行動小組)接口等配置接口寫入到專用的配置芯片中，所述配置芯片生成配置文件，并在需要時，由所述專用的配置芯片將生成的配置文件提供給所述中央處理芯片11。所述指令接收模塊13將接收到的馬達運動位置指令傳輸給所述中央處理器11。 所述指令接收模塊13具體可包括指令接口，與所述指令接口和所述中央處理芯片11相連接的指令接收芯片。所述馬達運動位置指令是由用戶根據(jù)對馬達的工作要求通過SPI通訊接口等指令接口輸入到符合差分422電平標(biāo)準(zhǔn)等的指令接收芯片中。當(dāng)然還可為其他一些類似的用戶控制馬達工作的控制指令。所述地址編碼器14則用于選擇指令通道。所述存儲模塊15存儲控制參數(shù)供所述中央處理芯片11進行運算處理使用。可以為FLASH存儲器。所述中央處理芯片11還包括三個引腳與所述模擬控制器2相連接，其中，包括一個用于向所述模擬控制器2輸出數(shù)字電流指令信號的引腳，包括一個接收所述模擬控制器 2輸出的數(shù)字工作電流采樣信號的引腳，以及包括一個接收所述模擬控制器2輸出的數(shù)字工作位置采樣信號的引腳。進一步的，如圖2所述，所述數(shù)字控制器1還包括通訊接口 16，同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM17。所述中央處理芯片11通過相應(yīng)的引腳與所述通訊接口 16和所述同步動態(tài)隨機存儲器17相連接。所述通訊接口 16用于建立所述中央處理芯片11與外部的計算機等設(shè)備的連接， 外部計算機可通過該通訊接口 16調(diào)整所述中央處理芯片11的控制參數(shù)。所述同步動態(tài)隨機存儲器17用于存儲指示馬達運行性能的圖形文件。即存儲由所述模擬控制器2反饋至中央處理芯片11的采樣信號生成的圖形文件。具體的，再請參見圖3，是圖1中的模擬控制器的結(jié)構(gòu)組成示意圖，該模擬控制器2 具體包括電流指令控制模塊21，其包括數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換芯片211，和與所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換芯片211相連接的運放調(diào)理電路212。所述電流指令控制模塊21與所述數(shù)字控制器1的中央處理芯片11中輸出數(shù)字電流指令信號的引腳相連接。所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換芯片211首先將該數(shù)字電流指令信號轉(zhuǎn)換為模擬電流指令信號，然后由所述運放調(diào)理電路212對該模擬電流指令信號調(diào)理操作。功率驅(qū)動模塊22。與所述電流指令控制模塊21的運放調(diào)理電路212相連接的，用于驅(qū)動所述馬達轉(zhuǎn)動。所述功率驅(qū)動模塊22根據(jù)調(diào)理后的模擬電流指令信號控制馬達的電流以驅(qū)動馬達工作。電流采樣控制模塊23，其包括電流采樣調(diào)理電路231，與所述電流采樣調(diào)理電路 231相連接的運放調(diào)理電路232，以及與所述運放調(diào)理電路232相連接的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片233。所述電路采樣控制模塊23與所述中央處理芯片11的用于接收所述模擬控制器2 輸出的數(shù)字工作電流采樣信號的引腳相連接，用于在馬達工作時，監(jiān)測馬達的電流。所述電流采樣調(diào)理電路231對馬達當(dāng)前的電流進行采樣，由所述運放調(diào)理電路232進行調(diào)理，最后由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片233將模擬工作電流采樣信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字工作電流采樣信號， 反饋給所述中央處理芯片11。位置采樣控制模塊對，其包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片Ml，和與所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片241相連接的運放調(diào)理電路M2。所述位置采樣控制模塊M與所述中央處理芯片11 的用于接收所述模擬控制器2輸出的數(shù)字工作位置采樣信號的引腳相連接，其用于在馬達工作，監(jiān)測馬達的位置。所述位置采樣控制模塊M將馬達的模擬工作位置采樣信號通過所述運放調(diào)理電路242和所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片Ml，得到數(shù)字工作位置采樣信號，并將該信號反饋給所述中央處理芯片11進行PID運算。另外，所述供電模塊3可包括用于給所述數(shù)字控制器1供電的第一供電子模塊，和用于給所述模擬控制器2供電的第二供電子模塊。所述第一供電子模塊中可包括3. 3V、2. 5V以及1. 2V三個穩(wěn)壓供電電路與所述數(shù)字控制器1的中央處理芯片11的三個相應(yīng)電源引腳相連接。所述第二供電子模塊可包括一個12V穩(wěn)壓模塊用于馬達傳感器部分供電；一個 12V穩(wěn)壓模塊用于給上述各運放調(diào)理電路中運算放大器的正電源供電；5V穩(wěn)壓模塊用于位置采樣A/D芯片241的模擬電路供電；5V參考模塊用于上述各運放調(diào)理電路的高精度電壓參考；2. 5V參考模塊用于上述各運放調(diào)理電路的高精度電壓參考；-12V穩(wěn)壓模塊用于上述各運放調(diào)理電路中運算放大器的負電源供電。采用數(shù)字平臺和模擬平臺組合構(gòu)成馬達驅(qū)動器的控制器，提高了馬達驅(qū)動器的控制運算的進度和速度，且抗干擾能力強，同時在對能夠較好地控制馬達的工作，穩(wěn)定性較好。還可在馬達工作時，實時地對馬達進行監(jiān)測，并存儲相應(yīng)的圖形文件，方便了用戶對馬達運動性能的分析。以上所揭露的僅為本實用新型的較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于實用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種馬達驅(qū)動器，其特征在于，包括數(shù)字控制器，與所述數(shù)字控制器相連接的，將所述數(shù)字控制器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號傳輸至馬達，并將監(jiān)測到的所述馬達工作時的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳輸至所述數(shù)字控制器的模擬控制器，以及向所述數(shù)字控制器和所述模擬控制器提供電源的供電模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的馬達驅(qū)動器，其特征在于，所述數(shù)字控制器包括 中央處理芯片；與所述中央處理芯片相連接的，向所述中央處理芯片寫入配置文件的配置模塊； 與所述中央處理芯片相連接的，將接收到的馬達運動位置指令傳輸給所述中央處理器的指令接收模塊；與所述中央處理芯片相連接的，選擇指令通道的地址編碼器； 與所述中央處理芯片相連接的，存儲控制參數(shù)供所述中央處理芯片進行運算處理使用的存儲模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的馬達驅(qū)動器，其特征在于，所述數(shù)字控制器還包括與所述中央處理芯片相連接的通訊接口，所述中央處理芯片通過所述通訊接口與外部計算機相連接。
4.如權(quán)利要求3所述的馬達驅(qū)動器，其特征在于，所述模擬控制器包括電流指令控制模塊，其包括數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換芯片，和與所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換芯片相連接的運放調(diào)理電路；與所述電流指令控制模塊的運放調(diào)理電路相連接的，驅(qū)動所述馬達轉(zhuǎn)動的功率驅(qū)動模塊；電流采樣控制模塊，其包括電流采樣調(diào)理電路，與所述電流采樣調(diào)理電路相連接的運放調(diào)理電路，以及與所述運放調(diào)理電路相連接的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片；位置采樣控制模塊，其包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片，和與所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片相連接的運放調(diào)理電路。
5.如權(quán)利要求4所述的馬達驅(qū)動器，其特征在于，所述供電模塊包括 用于給所述數(shù)字控制器供電的第一供電子模塊；和用于給所述模擬控制器供電的第二供電子模塊。
6.如權(quán)利要求5所述的馬達驅(qū)動器，其特征在于，還包括用于存儲指示馬達運行性能的圖形文件的同步動態(tài)隨機存儲器。
7.如權(quán)利要求6所述的馬達驅(qū)動器，其特征在于，所述配置模塊包括 配置接口 ；和與所述配置接口和所述中央處理芯片相連接的配置芯片。
8.如權(quán)利要求7所述的馬達驅(qū)動器，其特征在于，所述指令接收模塊包括 指令接口 ；與所述指令接口和所述中央處理芯片相連接的指令接收芯片。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種馬達驅(qū)動器，包括數(shù)字控制器，與所述數(shù)字控制器相連接的，將所述數(shù)字控制器輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號傳輸至馬達，并將監(jiān)測到的所述馬達工作時的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳輸至所述數(shù)字控制器的模擬控制器，以及向所述數(shù)字控制器和所述模擬控制器提供電源的供電模塊。采用本實用新型，可對與其相連接的馬達進行數(shù)字式控制，有效地提高馬達驅(qū)動器的運算速度、抗干擾能力以及穩(wěn)定性。
文檔編號H02P29/00GK202019338SQ20112015710
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者張占穩(wěn) 申請人:深圳市加沃泰克技術(shù)有限公司