[實用新型]全數字通用交流伺服定位控制驅動器

無效

• 申請號: 200720112230.2
• 申請日: 2007-07-24
• 公開（公告）號: CN201174041Y
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 李社偉
• 申請（專利權）人: 嘉善東菱電子科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司
• 代理人: 翁霽明

技術領域

本實用新型涉及的是一種全數字通用交流伺服定位控制驅動器，屬于運動控制技術、伺服傳動裝置等控制設備技術領域。

背景技術

目前，通用型交流伺服驅動器多采用數字處理器DSP做控制核心芯片，為了實現諸多的系統功能，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MCU專門做外圍按鍵處理及顯示功能，這樣易導致整個系統存在結構復雜，邏輯混亂，抗干擾能力差等不足。同時系統對電機相電流采樣主要是通過，電流傳感器、運算放大器以及AD轉換器完成，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，從而降低了系統控制性能。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種結構簡單合理，控制驅動器精度高、功能全、兼容性好、適用范圍廣的的全數字通用交流伺服定位控制驅動器。

本實用新型的目的是通過如下技術方案來完成的，它主要由控制板和驅動板組成，所述的控制板中，由高速數字信號處理器DSP、復雜可編程邏輯電路CPLD、多通道模擬數字ADC轉換芯片、多通道數字模擬DAC轉換芯片、通信接口芯片、輸入控制信號/輸出狀態信號接口、高速光耦隔離、驅動放大電路、按鍵及LED顯示組成全數字通用型交流伺服驅動器的控制電路。

所述的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行適當的轉換后送到驅動板。

所述的驅動板中，由開關電源、專用智能功率模塊IPM、電機相電流檢測電路、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、制動瀉放回路組成根據控制信號輸出驅動信號到伺服電機的全數字通用型交流伺服驅動器的驅動功率電路。

所述的DSP外部控制線WE、RD、IS、STRB與LC4128V的IO口WE、RD、IS、STRB相連，提供DSP通過CPLD對外部IO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A0~A7與LC4128V的A0~A7相連，進行DSP訪問不同外部信號的地址選址；DSP的數據總線D0~D11與LC4128V的D0~D11相連。

所述的數字處理器DSP的數據總線與復雜可編程邏輯電路CPLD的I/O口相連，數字信號處理器DSP的地址總線與復雜可編程邏輯電路CPLD的I/O口相連。DSP的外部擴展控制線與復雜可編程邏輯電路CPLD的I/O口相連，DSP通過CPLD可方便實現DSP的外圍芯片擴展及電路相關信號的雙向數據傳輸。

所述的CPLD外圍芯片和信號擴展包括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位模擬數字轉換芯片ADS7862，含AD_A0、AD_CS、AD_RD、AD_CONST、AD_CLK等控制信號和AD_BUSY狀態信號以及AD_D0~AD1112位AD轉換結果信號。

所述的雙通道串行DAC芯片TLV5625，含時鐘信號DAC_CLK、片選信號DAC_CS、串行數據信號DAC_DATA；電機碼盤信號U、V、W信號。

本發明所述的伺服電機相電流檢測通過串接的高精度采樣精密電阻、以及連接采樣電阻與電流信號運放調理電路的高精度模擬隔離線性運算放大器。

本實用新型與現有技術相比，具有結合簡單、合理，控制驅動器精度高、功能全、兼容性好、適用范圍廣的特點；它的出現為提升我國伺服產品在高端制造業的應用成為可能；因此，本發明適應于機器人、加工中心、織襪機械、數控機床、印刷機械、、包裝機械等控制性能要求較高的行業。

附圖說明

圖1為本實用新型的內部硬件結構電路圖。

圖2為本實用新型的超高速復雜可編程邏輯電路CPLD外圍擴展圖。

圖3為本實用新型的電流信號取樣電路圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作詳細的說明：本發明主要是通過高速數字信號處理器DSP和超快可編程邏輯電路CPLD來進行獨立設計。通過數字信號處理器來實現系統控制算法，通過復雜可編程邏輯電路CPLD實現外部芯片擴展。