伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，更具體地說(shuō)，它涉及一種伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]伺服電機(jī)是在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，作為一種執(zhí)行元件，把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)是可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的電一機(jī)械轉(zhuǎn)換器，并能實(shí)現(xiàn)正反向速度控制，在自動(dòng)縫墊肩機(jī)中，通常需要多個(gè)伺服電機(jī)去驅(qū)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)去工作，但是在工控的工作環(huán)境中，通常采用PWM波來(lái)驅(qū)動(dòng)開關(guān)管或是橋式電路進(jìn)行導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)作用，PWM波作為一種驅(qū)動(dòng)開關(guān)管通斷的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中，通常是由兩個(gè)開關(guān)管串聯(lián)成一個(gè)驅(qū)動(dòng)支路，其上橋臂為一個(gè)開關(guān)管，下橋臂為串聯(lián)的另一開關(guān)管，上開關(guān)管和下開關(guān)管之間用來(lái)輸出，可以用來(lái)連接伺服電機(jī)，而兩個(gè)開關(guān)管串聯(lián)之后的驅(qū)動(dòng)支路的兩端連接在電源和接地端，兩個(gè)開關(guān)管分別接收各自的PffM波形的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)開關(guān)管組的單個(gè)導(dǎo)通，但是，由于普通的驅(qū)動(dòng)芯片提供的驅(qū)動(dòng)能力有限，不能夠有效提升驅(qū)動(dòng)電壓，從而在驅(qū)動(dòng)過(guò)程中容易出現(xiàn)電壓不足，無(wú)法驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題，因此對(duì)于伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路中的驅(qū)動(dòng)電壓提升有待提高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種有效提升驅(qū)動(dòng)電壓，并且可以提高驅(qū)動(dòng)能力的伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，包括脈寬信號(hào)接收端，用以接收第一信號(hào)和第二信號(hào)，具有上橋臂、下橋臂的橋式驅(qū)動(dòng)支路，所述橋式驅(qū)動(dòng)支路與脈寬信號(hào)接收端之間耦接有:
[0005]光耦單元，用以將第一信號(hào)和第二信號(hào)進(jìn)行一次電壓提升并在兩個(gè)輸出端分別輸出相同的中間信號(hào)；
[0006]驅(qū)動(dòng)單元，用以接收中間信號(hào)，并通過(guò)二次電壓提升，輸出互補(bǔ)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0007]所述上橋臂接收第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述下橋臂接收第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述光耦單元包括光耦集成芯片、上拉電阻部、反相器；
[0009]所述光耦集成芯片的輸入端連接脈寬信號(hào)接收端，輸出端通過(guò)上拉電阻部連接第一電源，其中一個(gè)輸出端上與反相器連接。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述驅(qū)動(dòng)單元包括驅(qū)動(dòng)芯片、電壓自舉部、輸出部；
[0011]所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸入端接收中間信號(hào)，輸出端連接輸出部，所述輸出部包括限流電阻、與限流電阻反并聯(lián)的二極管；
[0012]電壓自舉部耦接與驅(qū)動(dòng)芯片用以提供第二電壓。
[0013]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述驅(qū)動(dòng)支路采用IGBT集成模塊。
[0014]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述光耦集成芯片為HCPL-2630。
[0015]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述驅(qū)動(dòng)芯片為IR2103S。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:通過(guò)光耦單元來(lái)提升第一此電壓驅(qū)動(dòng)能力，然后再將中間信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行第二次電壓提升，從而可以輸出穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，提高橋式驅(qū)動(dòng)支路中上橋臂和下橋臂的驅(qū)動(dòng)能力，從而可以設(shè)定伺服電機(jī)在工作過(guò)程中更加穩(wěn)定運(yùn)行，降低故障發(fā)生的故障系數(shù)，提高安全性能。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的光耦單元的電路圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)單元的電路圖；
[0019]圖3為實(shí)施例的IGBT集成模塊電路圖。
[0020]圖中1、脈寬信號(hào)接收端;2、橋式驅(qū)動(dòng)支路;3、光耦單元;31、光耦集成芯片；32、上拉電阻部;33、反相器;4、驅(qū)動(dòng)單元;41、驅(qū)動(dòng)芯片;42、電壓自舉部;43、輸出部。
【具體實(shí)施方式】
[0021]參照?qǐng)D1至圖3對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]電機(jī)的電橋驅(qū)動(dòng)通常采用的是PWM波進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，PffM波主要是由波形發(fā)生器產(chǎn)生或是由單片機(jī)的功能引腳進(jìn)行輸出，如圖1所示，一種伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，包括脈寬信號(hào)接收端I，用以接收第一信號(hào)和第二信號(hào)，在圖中第一信號(hào)為PWM-CHl，第二信號(hào)為PWM-CH1N，在圖3中可以看出，具有上橋臂、下橋臂的橋式驅(qū)動(dòng)支路2，上橋臂、下橋臂為開關(guān)管，開關(guān)管采用MOS管集成電路，將多個(gè)橋式驅(qū)動(dòng)支路2集成成一個(gè)功能模塊，此功能模塊為IGBT模塊，可由市場(chǎng)上購(gòu)買得到，通過(guò)此IGBT可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，在其輸出端OUTl和0UT2兩端可以連接一個(gè)伺服電機(jī)，在輸出端0UT3和0UT4上還可以連接第二個(gè)伺服電機(jī)。此模塊可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)伺服電機(jī)。所述橋式驅(qū)動(dòng)支路2與脈寬信號(hào)接收端I之間耦接有:光耦單元3、驅(qū)動(dòng)單元4。
[0023]如圖1所示，光耦單元3，用以將第一信號(hào)PffM-CHl和第二信號(hào)PffM-CHlN進(jìn)行一次電壓提升并在兩個(gè)輸出端分別輸出相同的中間信號(hào);光親單元3包括光親集成芯片31、上拉電阻部32、反相器33;所述光耦集成芯片31的輸入端連接脈寬信號(hào)接收端I，輸出端通過(guò)上拉電阻部32連接第一電源，其中一個(gè)輸出端上與反相器33連接。光耦集成芯片31為HCPL-2630。第一信號(hào) PWM-CHl 和第二信號(hào) PffM-CHlN 是一個(gè)互補(bǔ)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)光耦隔離芯片，其輸出端連接上拉電阻R6、R7，使得電平拉高為5V，5V電平是一個(gè)優(yōu)選量，可以在5V附近取值，通過(guò)方向器將第一信號(hào)PWM-CHl進(jìn)行反向，反相器33采用施密特觸發(fā)器，型號(hào)為SN74HC14D，使得輸出的中間信號(hào)電壓一致。
[0024]如圖2所示，驅(qū)動(dòng)單元4，用以接收中間信號(hào)，并通過(guò)二次電壓提升，輸出互補(bǔ)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)；第二次的電壓提升采用的電源電壓供給為12V，優(yōu)選方式為12V，也可在12V附近取值，驅(qū)動(dòng)單元4重新輸出高驅(qū)動(dòng)能力的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)單元4包括驅(qū)動(dòng)芯片41、電壓自舉部42、輸出部43;所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸入端接收中間信號(hào)，輸出端連接輸出部43，所述輸出部43包括限流電阻、與限流電阻反并聯(lián)的二極管；電壓自舉部42耦接與驅(qū)動(dòng)芯片41用以提供第二電壓。優(yōu)選方式:驅(qū)動(dòng)芯片41為IR2103S。在驅(qū)動(dòng)芯片41的7號(hào)腳和5號(hào)腳分別輸出Ml-CHl、M1-CH1N，上橋臂接收第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ml-CHl，所述下橋臂接收第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)M1-CH1N。
[0025]另一方面，在驅(qū)動(dòng)芯片41的7號(hào)腳和5號(hào)腳分別串聯(lián)了電阻R2、R3，起到了減緩速度，而并聯(lián)的二極管D2、D3可以讓MOS管更加快速的觀點(diǎn)，提供電流回流的通路，通過(guò)此輸出部43，可以有效保護(hù)驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定程度，并且提高了 IGBT集成模塊中的MOS管的工作使用壽命O
[0026]如圖3所示，驅(qū)動(dòng)支路采用IGBT集成模塊。通過(guò)此電路，可以采用以上所述的多個(gè)光耦單元3、驅(qū)動(dòng)單元4，從而可以驅(qū)動(dòng)多個(gè)伺服電機(jī)。工作狀態(tài)穩(wěn)定，并且集成度高。
[0027]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，包括脈寬信號(hào)接收端，用以接收第一信號(hào)和第二信號(hào)，具有上橋臂、下橋臂的橋式驅(qū)動(dòng)支路，其特征在于，所述橋式驅(qū)動(dòng)支路與脈寬信號(hào)接收端之間耦接有: 光耦單元，用以將第一信號(hào)和第二信號(hào)進(jìn)行一次電壓提升并在兩個(gè)輸出端分別輸出相同的中間信號(hào)； 驅(qū)動(dòng)單元，用以接收中間信號(hào)，并通過(guò)二次電壓提升，輸出互補(bǔ)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 所述上橋臂接收第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述下橋臂接收第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述光耦單元包括光耦集成芯片、上拉電阻部、反相器； 所述光耦集成芯片的輸入端連接脈寬信號(hào)接收端，輸出端通過(guò)上拉電阻部連接第一電源，其中一個(gè)輸出端上與反相器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)單元包括驅(qū)動(dòng)芯片、電壓自舉部、輸出部； 所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸入端接收中間信號(hào)，輸出端連接輸出部，所述輸出部包括限流電阻、與限流電阻反并聯(lián)的二極管； 電壓自舉部耦接與驅(qū)動(dòng)芯片用以提供第二電壓。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)支路采用IGBT集成模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述光耦集成芯片為HCPL-2630。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)芯片為IR2103S。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，旨在提供一種有效提升驅(qū)動(dòng)電壓，并且可以提高驅(qū)動(dòng)能力的伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，解決了驅(qū)動(dòng)過(guò)程中容易出現(xiàn)電壓不足，無(wú)法驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題，其技術(shù)方案要點(diǎn)是包括脈寬信號(hào)接收端，用以接收第一信號(hào)和第二信號(hào)，具有上橋臂、下橋臂的橋式驅(qū)動(dòng)支路，所述橋式驅(qū)動(dòng)支路與脈寬信號(hào)接收端之間耦接有：光耦單元，用以將第一信號(hào)和第二信號(hào)進(jìn)行一次電壓提升并在兩個(gè)輸出端分別輸出相同的中間信號(hào)；驅(qū)動(dòng)單元，用以接收中間信號(hào)，并通過(guò)二次電壓提升，輸出互補(bǔ)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述上橋比接收第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述下橋比接收第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，達(dá)到了提高驅(qū)動(dòng)能力的效果。
【IPC分類】H02P5/46, H02M1/08
【公開號(hào)】CN205178921
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520899779
【發(fā)明人】葉映, 余澤民
【申請(qǐng)人】溫州億科電子有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月12日