[實用新型]基于現場可編程門陣列FPGA的電液比例控制器

無效

• 申請號: 200820057539.0
• 申請日: 2008-04-21
• 公開（公告）號: CN201177747Y
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 姚磊;邢科禮;金俠杰
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G05B11/38
• 分類號: G05B11/38;F15B13/04
• 代理公司: 上海上大專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 何文欣

1.一種基于現場可編程門陣列FPGA的電液比例控制器，其特征是：兩個輸入信號端口E1、E2分別經二個輸入調理電路(S1、S2)后，再經一個模數轉換電路(S3)連接一個FPGA單元(S5)，一個上位機(E3)經一個串口電路(S6)連接所述的FPGA單元，一個數碼管(S4)連接所述的FPGA單元(S5)；兩個比例控制對象(E5、E6)分別經兩個采樣電路(S14、S15)和兩個前置放大電路(S10、S11)后，再經另一個模數轉換電路(S7)連接所述的FPGA單元(S5)；所述FPGA單元的兩根輸出信號線分別經兩個線性隔離電路(S8、S9)和兩個功率放大電路(S12、S13)連接所述的兩個比例控制對象(E5、E6)。

2.根據權利要求1所述的基于現場可編程門陣列FPGA的電液比例控制器，其特征是：所述電流輸入調理電路(S2)由U11、U12、U13和若干電阻組成，連接方式為：接口JP6輸入電流，經電阻R37和R36、U11、U12、U13組成的電路，輸出一個U-IN-2的電壓量；所述電壓輸入調理電路(S1)由U14和U15組成，連接方式為：接口JP7輸入電壓，U-IN和U-IN-2接入U14，U15接入U14；所述的兩個模數轉換電路(S3、S7)均由U5組成，連接方式為：U14的信號U-IN-1經電阻R6接入U5的2腳，U5的16端接+5V電源，U5的管腳8、9、10、11、12、13、14、15接入U1的I/O口；所述FPGA單元(S5)由U1組成，連接方式為：U1的9、30、116、138、80、101、43、65、45、54、63、119、127、136端接地，U1的87、86、14端經電阻接+3.3V電平，U1的22、23、13、24端經電阻接地，U1的8、29、115、137、81、102、44、66端接+3.3V電平，并經電容C6接地，U1的135、126、117、64、55、46端接+1.5V電平，并經電容C5接地，U1的26端經電阻接U2的5腳，U1的81、59、90、95端接插座JP2，U1的I/O口接收U5的輸入量和U7的信號，經U8接到上位機；所述串口電路(S6)由U8組成，連接方式為：U8的1、3端經電容C21連接，4、5端經電容C22連接，11端經電阻R41、二極管DS2接+3.3V，并接到U1的I/O口，12端經電阻R40、二極管DS1接+3.3V，并接到U1的I/O口，10端經電阻R42、二極管DS3接+3.3V，并接到U1的I/O口，9端經電阻R43、二極管DS4連接+3.3V，并接U1的I/O口，7端和14端接入JP3，13端和5端接入JP4，JP3、JP4接入JP5的2端和3端，2端經電容C24、6端經電容C25、15端接地，16端接+3.3V電平；所述的兩個線性隔離電路(S8、S9)均選用HCNR200；所述的兩個功率放大電路(S12、S13)和兩個采樣電路(S14、S15)均由Q1、Q2和若干電阻組成，連接方式為：I-1端輸入，插座JP8外接負載，I-f1和I=f2端的信號接入前置放大電路；所述的兩個前置放大電路(S10、S11)均由U7和若干電阻、電容組成，連接方式為：I-f1和I-f2端輸入，I-f端接入模數轉換電路的Vin端；所述上位機(E3)為PC機；所述的兩個比例控制對象(E5、E6)為力控制型或行程控制型比例電磁鐵。

3.根據權利要求2所述的基于現場可編程門陣列FPGA的電液比例控制器，其特征是：上述U1是型號為EP1C6T144C8的FPGA芯片，上述U2是40MHz的有源晶振，上述U3是固定值的LT1084芯片，上述U4是可調的LT1084芯片，上述U5是A/D轉換芯片AD7819，上述U6是TLC431芯片，上述U7是型號為LM358的運算放大器，上述U8是串口電平轉換芯片MAX3232，上述U9是開關穩壓塊LM2575，上述U10是DC/DC變換器控制電路MC34063，上述U11、U12、U13是型號為OP-07的運算放大器，上述U14是跳線開關，上述U15是光電耦合器TLP521，上述Q1、Q2為達林頓管。

4.根據權利要求2所述的基于現場可編程門陣列FPGA的電液比例控制器，其特征是：在所述FPGA芯片內設置控制模塊(S51)、通訊模塊(S52)和驅動模塊(S52)；控制模塊(S51)、通訊模塊(S52)和驅動模塊(S52)相互連接。