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      一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路的制作方法

      文檔序號:11055122閱讀:1513來源:國知局
      一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路的制造方法與工藝

      本實(shí)用新型屬于伺服控制器過壓保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路。



      背景技術(shù):

      伺服控制器是用來控制伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)高精度定位或跟隨運(yùn)動的設(shè)備。目前,主流的伺服控制器都采用微控制器(單片機(jī)、DSP等)作為控制核心實(shí)現(xiàn)完備的控制、監(jiān)測和保護(hù)功能。

      伺服控制器包括控制電路和功率電路。功率電路一般包括整流電路和和逆變電路,整流電路和逆變電路通過母線(即直流母線)進(jìn)行連接,為防止工作時出現(xiàn)負(fù)載發(fā)電(如剎車、順載等情況)使直流母線電壓過高而導(dǎo)致電路損壞,一般可在母線之間跨接由開關(guān)電路構(gòu)成的泄放通道,當(dāng)檢測到母線電壓過高后,控制板控制泄放通道導(dǎo)通,對母線電壓進(jìn)行放電,使得電壓回到常態(tài)值,然后控制板控制泄放通道斷開。

      目前的過壓泄放保護(hù)多采用軟件泄放控制或固定閾值的硬件泄放控制。

      軟件泄放控制通過微控制器程序?qū)Σ蓸雍虯/D轉(zhuǎn)換電路對直流母線電壓進(jìn)行實(shí)時檢測,當(dāng)檢測到直流母線電壓超過設(shè)定的保護(hù)閾值時,控制泄放通道進(jìn)行過壓泄放,達(dá)到保護(hù)系統(tǒng)的目的。但軟件泄放控制有如下不足:(1)相對于硬件泄放保護(hù),可靠性低。當(dāng)軟件上出現(xiàn)故障時,泄放保護(hù)功能喪失;(2)軟件保護(hù)最終還是要通過硬件動作,相對硬件保護(hù),實(shí)時性較差;

      固定閾值的硬件泄放控制一般通過采樣電路采樣直流母線電壓,通過比較器與基準(zhǔn)電平比較,產(chǎn)生控制泄放通道開關(guān)的控制信號來實(shí)現(xiàn)泄放保護(hù)。固定閾值的硬件泄放控制由于比較的基準(zhǔn)電平為固定值,因此泄放開水的電壓值固定,靈活度不夠。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路,其電路結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)合理,實(shí)現(xiàn)方便,利用硬件電路實(shí)現(xiàn)直流母線電壓泄放管理,在保證泄放實(shí)時性的基礎(chǔ)上,增加了泄放保護(hù)閾值電壓設(shè)置的靈活性,同時增加了過壓泄放保護(hù)失效監(jiān)控功能,提高了伺服控制器的可靠性,實(shí)用性強(qiáng),使用效果好,便于推廣使用。

      為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路,其特征在于:包括微控制器和為裝置中各用電單元供電的電源電路,以及直流母線電壓采集電路、保護(hù)閾值設(shè)定電路和比較電路;所述電源電路與直流母線連接,所述微控制器的輸入端接有A/D轉(zhuǎn)換電路,所述直流母線電壓采集電路的輸入端與直流母線連接,所述直流母線電壓采集電路的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端和比較電路的輸入端均連接,所述比較電路的輸入端還與保護(hù)閾值設(shè)定電路的輸出端連接,所述保護(hù)閾值設(shè)定電路的輸出端還與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接,所述比較電路的輸出端接有過壓泄放電路,所述過壓泄放電路與直流母線連接,所述微控制器的輸出端與逆變電路連接,所述逆變電路與直流母線連接;所述微控制器、A/D轉(zhuǎn)換電路、保護(hù)閾值設(shè)定電路和比較電路均與電源電路的輸出端連接。

      上述的一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路,其特征在于:所述電源電路包括15V電壓轉(zhuǎn)換電路、5V電壓轉(zhuǎn)換電路、3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路和1.8V電壓轉(zhuǎn)換電路,所述15V電壓轉(zhuǎn)換電路包括芯片7815、快恢復(fù)二極管D2和快恢復(fù)二極管D3,所述芯片7815的第1引腳通過電阻R24與快恢復(fù)二極管D2的陰極連接,且通過并聯(lián)的非極性電容C4和極性電容C5接地;所述快恢復(fù)二極管D2的陽極與直流母線連接,所述快恢復(fù)二極管D2的陰極通過非極性電容C3接地;所述快恢復(fù)二極管D3的陽極與芯片7815的第3引腳連接,所述快恢復(fù)二極管D3的陰極與芯片7815的第1引腳連接,所述芯片7815的第2引腳接地;所述芯片7815的第3引腳為所述15V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端,且通過并聯(lián)的非極性電容C8、極性電容C6和極性電容C7接地;所述5V電壓轉(zhuǎn)換電路包括芯片7805和快恢復(fù)二極管D4,所述芯片7805的第1引腳通過電阻R25與所述15V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接,且通過并聯(lián)的非極性電容C9和極性電容C10接地;所述快恢復(fù)二極管D4的陽極與芯片7805的第3引腳連接,所述快恢復(fù)二極管D4的陰極與芯片7805的第1引腳連接,所述芯片7805的第2引腳接地;所述芯片7805的第3引腳為所述5V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端,且通過并聯(lián)的非極性電容C14和極性電容C13接地;所述3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路包括芯片PS767D301、電阻R15、極性電容C11和非極性電容C12,所述芯片PS767D301的第1引腳、第5引腳、第6引腳、第11引腳和第12引腳均與所述5V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接,所述芯片PS767D301的第2引腳、第3引腳、第7~10引腳、第13~16引腳、第19~21引腳、第26引腳和第27引腳均接地,所述電阻R15的一端與所述芯片PS767D301的第22引腳和第28引腳連接,所述極性電容C11的負(fù)極和非極性電容C12的一端均接地,所述電阻R15的另一端、極性電容C11的正極和非極性電容C12的另一端相接且為所述3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端;所述1.8V電壓轉(zhuǎn)換電路包括芯片PS767D301、電阻R16、電阻R23和極性電容C15,所述極性電容C15的正極與所述芯片PS767D301的第23引腳和第24引腳連接,所述電阻R23的一端和電阻R16的一端均與所述芯片PS767D301的第25引腳連接,所述極性電容C15的負(fù)極和電阻R23的另一端均接地,所述極性電容C15的正極和電阻R16的另一端連接且為所述1.8V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端。

      上述的一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路,其特征在于:所述微控制器為DSP數(shù)字信號處理器TMS320F2808,所述A/D轉(zhuǎn)換電路集成在所述DSP數(shù)字信號處理器TMS320F2808內(nèi)部。

      上述的一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路,其特征在于:所述保護(hù)閾值設(shè)定電路包括多圈精密電位器VR1、精密固定電阻器R13和非極性電容C1,所述多圈精密電位器VR1的一個固定端與電源電路的輸出端連接,所述多圈精密電位器VR1的另一個固定端與精密固定電阻器R13的一端連接,所述多圈精密電位器VR1的滑動端與非極性電容C1的一端連接且為保護(hù)閾值設(shè)定電路的輸出端VBreakSet,所述精密固定電阻器R13的另一端和非極性電容C1的另一端均接地;所述保護(hù)閾值設(shè)定電路的輸出端VBreakSet與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端和比較電路的輸入端均連接。

      上述的一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路,其特征在于:所述直流母線電壓采集電路包括電阻分壓電路、用于對直流母線電壓的波動上限電壓進(jìn)行調(diào)理的第一信號調(diào)理電路和對直流母線電壓的波動下限電壓進(jìn)行調(diào)理的第二信號調(diào)理電路,所述第一信號調(diào)理電路和第二信號調(diào)理電路均與電阻分壓電路的輸出端連接。

      上述的一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路,其特征在于:所述電阻分壓電路包括串聯(lián)的電阻R2、電阻R3和電阻R4,電阻R2的一端與直流母線連接,電阻R4的一端接地,電阻R3和電阻R4的連接端為所述電阻分壓電路的輸出端;所述第一信號調(diào)理電路包括芯片TL082中的第一個運(yùn)算放大器U1A和電阻R12,所述芯片TL082中的第一個運(yùn)算放大器U1A的同相輸入端通過電阻R8與所述電阻分壓電路的輸出端連接,且通過電阻R7接地,所述芯片TL082中的第一個運(yùn)算放大器U1A的反相輸入端通過電阻R9接地,所述芯片TL082中的第一個運(yùn)算放大器U1A的反相輸入端與輸出端之間接有電阻R10,所述芯片TL082中的第一個運(yùn)算放大器U1A的輸出端與電阻R12的一端連接,所述電阻R12的另一端為所述第一信號調(diào)理電路的輸出端;所述第二信號調(diào)理電路包括芯片TL082中的第二個運(yùn)算放大器U1B和電阻R11,所述芯片TL082中的第二個運(yùn)算放大器U1B的同相輸入端通過電阻R5與所述電阻分壓電路的輸出端連接,且通過電阻R6接地,所述芯片TL082中的第二個運(yùn)算放大器U1B的反相輸入端通過電阻R17接地,所述芯片TL082中的第二個運(yùn)算放大器U1B的反相輸入端與輸出端之間接有電阻R18,所述芯片TL082中的第二個運(yùn)算放大器U1B的輸出端與電阻R11的一端連接,所述電阻R11的另一端為所述第二信號調(diào)理電路的輸出端;所述第一信號調(diào)理電路的輸出端和所述第二信號調(diào)理電路的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端和比較電路的輸入端均連接。

      上述的一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路,其特征在于:所述比較電路包括比較器芯片LM293、電阻R14和三極管Q1,所述比較器芯片LM293中的第一個比較器U2A的同相輸入端和第二個比較器U2B的同相輸入端均與保護(hù)閾值設(shè)定電路的輸出端VBreakSet連接,所述比較器芯片LM293中的第一個比較器U2A的反相輸入端與所述第一信號調(diào)理電路的輸出端連接,所述比較器芯片LM293中的第二個比較器U2B的反相輸入端與所述第二信號調(diào)理電路的輸出端連接,所述電阻R14的一端與所述比較器芯片LM293中的第一個比較器U2A的同相輸入端和第二個比較器U2B的同相輸入端均連接,所述電阻R14的另一端與所述比較器芯片LM293中的第一個比較器U2A的輸出端和第二個比較器U2B的輸出端均連接,所述三極管Q1的基極與所述比較器芯片LM293中的第一個比較器U2A的輸出端和第二個比較器U2B的輸出端均連接,且通過電阻R1與電源電路的輸出端連接,所述三極管Q1的發(fā)射極接地,所述三極管Q1的集電極為比較電路的輸出端,且通過電阻19與電源電路的輸出端連接。

      上述的一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路,其特征在于:所述過壓泄放電路包括泄放開關(guān)管Q2、續(xù)流二極管D1和穩(wěn)壓二極管D5,所述泄放開關(guān)管Q2的柵極通過電阻R21與穩(wěn)壓二極管D5的陰極連接,且通過電阻R20接地,所述電阻R21與穩(wěn)壓二極管D5的陰極的連接端與比較電路的輸出端連接,所述泄放開關(guān)管Q2的源極和穩(wěn)壓二極管D5的陽極均接地,所述泄放開關(guān)管Q2的漏極通過電阻R23與直流母線連接,且通過串聯(lián)的電阻R22和非極性電容C2接地,所述續(xù)流二極管D1的陽極與泄放開關(guān)管Q2的漏極連接,所述續(xù)流二極管D1的陰極與直流母線連接。

      本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):

      1、本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)合理,實(shí)現(xiàn)方便。

      2、本實(shí)用新型通過設(shè)置保護(hù)閾值設(shè)定電路,利用保護(hù)閾值設(shè)定電路中的多圈精密電位器,可根據(jù)伺服控制器應(yīng)用場合設(shè)定泄放保護(hù)閾值電壓,利用硬件電路實(shí)現(xiàn)泄放控制,兼顧靈活性和實(shí)時性,操作簡單。

      3、本實(shí)用新型通過設(shè)置微控制器和A/D轉(zhuǎn)換電路,并對逆變電路進(jìn)行控制,增加對泄放保護(hù)有效性的監(jiān)控,在泄放保護(hù)失效情況下,斷開輸入和輸出電路,確保系統(tǒng)和安全。

      4、本實(shí)用新型對現(xiàn)有伺服控制器稍加改動即可實(shí)現(xiàn),可實(shí)施性強(qiáng),且增加成本低。

      5、母線電壓會在保護(hù)閾值電壓附近上下波動,本實(shí)用新型通過設(shè)置由電阻分壓電路、用于對直流母線電壓的波動上限電壓進(jìn)行調(diào)理的第一信號調(diào)理電路和對直流母線電壓的波動下限電壓進(jìn)行調(diào)理的第二信號調(diào)理電路構(gòu)成的直流母線電壓采集電路,再設(shè)置滯環(huán)比較電路,能夠消除母線電壓上下波動導(dǎo)致的泄放開關(guān)管頻繁開關(guān)的問題,能夠延長泄放開關(guān)管的使用壽命,從而延長過壓泄放電路的使用壽命。

      6、本實(shí)用新型的實(shí)用性強(qiáng),使用效果好,便于推廣使用。

      綜上所述,本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)合理,實(shí)現(xiàn)方便,利用硬件電路實(shí)現(xiàn)直流母線電壓泄放管理,在保證泄放實(shí)時性的基礎(chǔ)上,增加了泄放保護(hù)閾值電壓設(shè)置的靈活性,同時增加了過壓泄放保護(hù)失效監(jiān)控功能,提高了伺服控制器的可靠性,實(shí)用性強(qiáng),使用效果好,便于推廣使用。

      下面通過附圖和實(shí)施例,對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

      附圖說明

      圖1為本實(shí)用新型一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路的電路原理框圖。

      圖2為本實(shí)用新型電源電路的電路原理圖。

      圖3為本實(shí)用新型微控制器和A/D轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖。

      圖4為本實(shí)用新型直流母線電壓采集電路的電路原理圖。

      圖5為本實(shí)用新型保護(hù)閾值設(shè)定電路的電路原理圖。

      圖6為本實(shí)用新型比較電路的電路原理圖。

      圖7為本實(shí)用新型過壓泄放電路的電路原理圖。

      附圖標(biāo)記說明:

      1—電源電路;2—微控制器;3—A/D轉(zhuǎn)換電路;

      4—直流母線電壓采集電路;5—保護(hù)閾值設(shè)定電路;6—比較電路;

      7—過壓泄放電路;8—逆變電路;9—直流母線。

      具體實(shí)施方式

      如圖1所示,本實(shí)用新型的一種伺服控制器過電壓泄放保護(hù)電路,包括微控制器2和為裝置中各用電單元供電的電源電路1,以及直流母線電壓采集電路4、保護(hù)閾值設(shè)定電路5和比較電路6;所述電源電路1與直流母線9連接,所述微控制器2的輸入端接有A/D轉(zhuǎn)換電路3,所述直流母線電壓采集電路4的輸入端與直流母線9連接,所述直流母線電壓采集電路4的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路3的輸入端和比較電路6的輸入端均連接,所述比較電路6的輸入端還與保護(hù)閾值設(shè)定電路5的輸出端連接,所述保護(hù)閾值設(shè)定電路5的輸出端還與A/D轉(zhuǎn)換電路3的輸入端連接,所述比較電路6的輸出端接有過壓泄放電路7,所述過壓泄放電路7與直流母線9連接,所述微控制器2的輸出端與逆變電路8連接,所述逆變電路8與直流母線9連接;所述微控制器2、A/D轉(zhuǎn)換電路3、保護(hù)閾值設(shè)定電路5和比較電路6均與電源電路1的輸出端連接。

      本實(shí)施例中,如圖2所示,所述電源電路1包括15V電壓轉(zhuǎn)換電路、5V電壓轉(zhuǎn)換電路、3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路和1.8V電壓轉(zhuǎn)換電路,所述15V電壓轉(zhuǎn)換電路包括芯片7815、快恢復(fù)二極管D2和快恢復(fù)二極管D3,所述芯片7815的第1引腳通過電阻R24與快恢復(fù)二極管D2的陰極連接,且通過并聯(lián)的非極性電容C4和極性電容C5接地;所述快恢復(fù)二極管D2的陽極與直流母線9連接,所述快恢復(fù)二極管D2的陰極通過非極性電容C3接地;所述快恢復(fù)二極管D3的陽極與芯片7815的第3引腳連接,所述快恢復(fù)二極管D3的陰極與芯片7815的第1引腳連接,所述芯片7815的第2引腳接地;所述芯片7815的第3引腳為所述15V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端VDD_15V,且通過并聯(lián)的非極性電容C8、極性電容C6和極性電容C7接地;所述5V電壓轉(zhuǎn)換電路包括芯片7805和快恢復(fù)二極管D4,所述芯片7805的第1引腳通過電阻R25與所述15V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端VDD_15V連接,且通過并聯(lián)的非極性電容C9和極性電容C10接地;所述快恢復(fù)二極管D4的陽極與芯片7805的第3引腳連接,所述快恢復(fù)二極管D4的陰極與芯片7805的第1引腳連接,所述芯片7805的第2引腳接地;所述芯片7805的第3引腳為所述5V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端VDD_5V,且通過并聯(lián)的非極性電容C14和極性電容C13接地;所述3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路包括芯片PS767D301、電阻R15、極性電容C11和非極性電容C12,所述芯片PS767D301的第1引腳、第5引腳、第6引腳、第11引腳和第12引腳均與所述5V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端VDD_5V連接,所述芯片PS767D301的第2引腳、第3引腳、第7~10引腳、第13~16引腳、第19~21引腳、第26引腳和第27引腳均接地,所述電阻R15的一端與所述芯片PS767D301的第22引腳和第28引腳連接,所述極性電容C11的負(fù)極和非極性電容C12的一端均接地,所述電阻R15的另一端、極性電容C11的正極和非極性電容C12的另一端相接且為所述3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端3.3V;所述1.8V電壓轉(zhuǎn)換電路包括芯片PS767D301、電阻R16、電阻R23和極性電容C15,所述極性電容C15的正極與所述芯片PS767D301的第23引腳和第24引腳連接,所述電阻R23的一端和電阻R16的一端均與所述芯片PS767D301的第25引腳連接,所述極性電容C15的負(fù)極和電阻R23的另一端均接地,所述極性電容C15的正極和電阻R16的另一端連接且為所述1.8V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端1.8V。

      本實(shí)施例中,如圖3所示,所述微控制器2為DSP數(shù)字信號處理器TMS320F2808,所述A/D轉(zhuǎn)換電路3集成在所述DSP數(shù)字信號處理器TMS320F2808內(nèi)部。具體實(shí)施時,所述微控制器2和A/D轉(zhuǎn)換電路3均與所述3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端3.3V連接。

      本實(shí)施例中,如圖5所示,所述保護(hù)閾值設(shè)定電路5包括多圈精密電位器VR1、精密固定電阻器R13和非極性電容C1,所述多圈精密電位器VR1的一個固定端與電源電路1的輸出端連接,所述多圈精密電位器VR1的另一個固定端與精密固定電阻器R13的一端連接,所述多圈精密電位器VR1的滑動端與非極性電容C1的一端連接且為保護(hù)閾值設(shè)定電路5的輸出端VBreakSet,所述精密固定電阻器R13的另一端和非極性電容C1的另一端均接地;所述保護(hù)閾值設(shè)定電路5的輸出端VBreakSet與A/D轉(zhuǎn)換電路3的輸入端和比較電路6的輸入端均連接。具體實(shí)施時,所述多圈精密電位器VR1的一個固定端與所述3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端3.3V連接。

      本實(shí)施例中,所述直流母線電壓采集電路4包括電阻分壓電路、用于對直流母線9電壓的波動上限電壓進(jìn)行調(diào)理的第一信號調(diào)理電路和對直流母線9電壓的波動下限電壓進(jìn)行調(diào)理的第二信號調(diào)理電路,所述第一信號調(diào)理電路和第二信號調(diào)理電路均與電阻分壓電路的輸出端連接。

      本實(shí)施例中,如圖4所示,所述電阻分壓電路包括串聯(lián)的電阻R2、電阻R3和電阻R4,電阻R2的一端與直流母線9連接,電阻R4的一端接地,電阻R3和電阻R4的連接端為所述電阻分壓電路的輸出端VBus_Dsp;所述第一信號調(diào)理電路包括芯片TL082中的第一個運(yùn)算放大器U1A和電阻R12,所述芯片TL082中的第一個運(yùn)算放大器U1A的同相輸入端通過電阻R8與所述電阻分壓電路的輸出端VBus_Dsp連接,且通過電阻R7接地,所述芯片TL082中的第一個運(yùn)算放大器U1A的反相輸入端通過電阻R9接地,所述芯片TL082中的第一個運(yùn)算放大器U1A的反相輸入端與輸出端之間接有電阻R10,所述芯片TL082中的第一個運(yùn)算放大器U1A的輸出端與電阻R12的一端連接,所述電阻R12的另一端為所述第一信號調(diào)理電路的輸出端VBus_Up;所述第二信號調(diào)理電路包括芯片TL082中的第二個運(yùn)算放大器U1B和電阻R11,所述芯片TL082中的第二個運(yùn)算放大器U1B的同相輸入端通過電阻R5與所述電阻分壓電路的輸出端VBus_Dsp連接,且通過電阻R6接地,所述芯片TL082中的第二個運(yùn)算放大器U1B的反相輸入端通過電阻R17接地,所述芯片TL082中的第二個運(yùn)算放大器U1B的反相輸入端與輸出端之間接有電阻R18,所述芯片TL082中的第二個運(yùn)算放大器U1B的輸出端與電阻R11的一端連接,所述電阻R11的另一端為所述第二信號調(diào)理電路的輸出端VBus_Down;所述第一信號調(diào)理電路的輸出端VBus_Up和所述第二信號調(diào)理電路的輸出端VBus_Down與A/D轉(zhuǎn)換電路3的輸入端和比較電路6的輸入端均連接。具體實(shí)施時,所述電阻R2、電阻R3和電阻R4均為精密電阻,采用電阻R2、電阻R3和電阻R4對直流母線9電壓進(jìn)行串聯(lián)分壓。第一信號調(diào)理電路為電壓變比為0.0658的信號調(diào)理電路,第二信號調(diào)理電路為電壓變比為0.0694的信號調(diào)理電路。

      本實(shí)施例中,如圖6所示,所述比較電路6包括比較器芯片LM293、電阻R14和三極管Q1,所述比較器芯片LM293中的第一個比較器U2A的同相輸入端和第二個比較器U2B的同相輸入端均與保護(hù)閾值設(shè)定電路5的輸出端VBreakSet連接,所述比較器芯片LM293中的第一個比較器U2A的反相輸入端與所述第一信號調(diào)理電路的輸出端VBus_Up連接,所述比較器芯片LM293中的第二個比較器U2B的反相輸入端與所述第二信號調(diào)理電路的輸出端VBus_Down連接,所述電阻R14的一端與所述比較器芯片LM293中的第一個比較器U2A的同相輸入端和第二個比較器U2B的同相輸入端均連接,所述電阻R14的另一端與所述比較器芯片LM293中的第一個比較器U2A的輸出端和第二個比較器U2B的輸出端均連接,所述三極管Q1的基極與所述比較器芯片LM293中的第一個比較器U2A的輸出端和第二個比較器U2B的輸出端均連接,且通過電阻R1與電源電路1的輸出端連接,所述三極管Q1的發(fā)射極接地,所述三極管Q1的集電極為比較電路6的輸出端BREAK,且通過電阻19與電源電路1的輸出端連接。具體實(shí)施時,所述三極管Q1的基極通過電阻R1與所述5V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端VDD_5V連接,所述三極管Q1的集電極通過電阻19與所述15V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端VDD_15V連接。所述比較器芯片LM293的第8引腳與所述5V電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端VDD_5V連接,所述比較器芯片LM293的第4引腳接地。

      本實(shí)施例中,如圖7所示,所述過壓泄放電路7包括泄放開關(guān)管Q2、續(xù)流二極管D1和穩(wěn)壓二極管D5,所述泄放開關(guān)管Q2的柵極通過電阻R21與穩(wěn)壓二極管D5的陰極連接,且通過電阻R20接地,所述電阻R21與穩(wěn)壓二極管D5的陰極的連接端與比較電路6的輸出端連接,所述泄放開關(guān)管Q2的源極和穩(wěn)壓二極管D5的陽極均接地,所述泄放開關(guān)管Q2的漏極通過電阻R23與直流母線9連接,且通過串聯(lián)的電阻R22和非極性電容C2接地,所述續(xù)流二極管D1的陽極與泄放開關(guān)管Q2的漏極連接,所述續(xù)流二極管D1的陰極與直流母線9連接。

      采用本實(shí)用新型進(jìn)行伺服控制器過電壓泄放保護(hù)時,包括以下步驟:

      步驟一、電源電路1將直流母線9輸出給其的直流母線電壓轉(zhuǎn)換為所述微控制器2、A/D轉(zhuǎn)換電路3、保護(hù)閾值設(shè)定電路5和比較電路6所需的供電電壓,并為微控制器2、A/D轉(zhuǎn)換電路3、保護(hù)閾值設(shè)定電路5和比較電路6供電;

      步驟二、操作保護(hù)閾值設(shè)定電路5設(shè)定保護(hù)閾值電壓VBreakSet,保護(hù)閾值設(shè)定電路5將電源電路1輸出給其的電壓調(diào)整到保護(hù)閾值電壓VBreakSet后輸出給比較電路6,同時,將保護(hù)閾值電壓VBreakSet輸出給A/D轉(zhuǎn)換電路3進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后輸出給微控制器2;具體實(shí)施時,是通過調(diào)節(jié)保護(hù)閾值設(shè)定電路5中的多圈精密電位器VR1來設(shè)定保護(hù)閾值電壓VBreakSet;

      步驟三、直流母線電壓采集電路4中的電阻分壓電路對直流母線9輸出的直流母線電壓進(jìn)行實(shí)時檢測,將檢測到的直流母線電壓實(shí)時輸出給A/D轉(zhuǎn)換電路3進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后輸出給微控制器2;同時,直流母線電壓采集電路4中的電阻分壓電路將檢測到的直流母線電壓同時輸出給直流母線電壓采集電路4中的第一信號調(diào)理電路和第二信號調(diào)理電路,所述第一信號調(diào)理電路對直流母線9電壓的波動上限電壓進(jìn)行調(diào)理后輸出直流母線電壓的實(shí)時采樣值VBus_Up給比較電路6和微控制器2,所述第二信號調(diào)理電路對直流母線9電壓的波動下限電壓進(jìn)行調(diào)理后輸出直流母線電壓的實(shí)時采樣值VBus_Down給比較電路6和微控制器2;

      步驟四、比較電路6對直流母線電壓的實(shí)時采樣值VBus_Up和VBus_Down與保護(hù)閾值電壓VBreakSet進(jìn)行比較,當(dāng)直流母線電壓的實(shí)時采樣值VBus_Up大于保護(hù)閾值電壓VBreakSet時,比較電路6產(chǎn)生5V的泄放控制信號BREAK輸出給過壓泄放電路7,當(dāng)直流母線電壓的實(shí)時采樣值VBus_Down小于保護(hù)閾值電壓VBreakSet時,比較電路6產(chǎn)生0V的輸出信號輸出給過壓泄放電路7;

      步驟五、當(dāng)比較電路6產(chǎn)生5V的泄放控制信號BREAK輸出給過壓泄放電路7時,過壓泄放電路7實(shí)現(xiàn)過壓泄放保護(hù)功能,當(dāng)比較電路6產(chǎn)生0V的輸出信號輸出給過壓泄放電路7時,過壓泄放電路7不工作;

      步驟六、微控制器2對直流母線電壓的實(shí)時采樣值VBus_Up和VBus_Down與保護(hù)閾值電壓VBreakSet進(jìn)行比較,當(dāng)在計(jì)算周期T內(nèi),出現(xiàn)以下兩種工況中的任意一種工況時,認(rèn)定為過壓泄放電路7出現(xiàn)了故障,微控制器2控制逆變電路8停止工作;

      工況一、保護(hù)閾值電壓VBreakSet比微控制器2對直流母線電壓的實(shí)時采樣值VBus_Up低,且微控制器2接收到的直流母線電壓不變或持續(xù)上升;

      工況二、保護(hù)閾值電壓VBreakSet比微控制器2對直流母線電壓的實(shí)時采樣值VBus_Down高,且微控制器2接收到的直流母線電壓持續(xù)下降。

      本實(shí)施例中,步驟六中所述計(jì)算周期T為1ms。

      以上所述,僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并非對本實(shí)用新型作任何限制,凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。

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