[實用新型]一種快速響應電動舵機用多回路控制與大功率驅動電路

有效

• 申請號: 201120476546.6
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN202379084U
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 那學智;曹東海;張新華;王瑩;紀志農
• 申請（專利權）人: 北京自動化控制設備研究所
• 主分類號: B63H25/24
• 分類號: B63H25/24
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 王朋

技術領域

本實用新型屬于功率驅動技術領域，具體涉及一種快速響應電動舵機用多回路控制與大功率驅動電路。?

背景技術

電動舵機、氣動舵機及電液舵機廣泛地應用于當前各類飛行器中。相比其它兩類舵機，電動舵機具有易維護性、可靠性高、工作時間長、效率高等特點。此前在多方面技術水平的制約下，舵機放大器電路的輸出功率受到很大限制，特別是舵機功率放大器的核心器件——功率半導體器件，大都采用P-MOSFET(Power-Metal?Oxide?Semiconductor?Field?Effect?Transistor電力金屬氧化物半導體場效應晶體管)。而P-MOSFET通態壓降大，難于制成高壓大電流器件，舵機功率放大器的功率容量因而受到制約，電動舵機只能作為一種小功率(不大于100W)、低速(轉速不大于100°/s，頻帶不大于10Hz)的執行機構被應用，限制了電動舵機的應用領域。?

發明內容

本實用新型的目的是拓寬電動舵機的應用領域，提供一種能夠使提高電動舵機輸出功率和性能的快速響應電動舵機用多回路控制與大功率驅動電路。?

本實用新型是這樣實現的：?

一種快速響應電動舵機用多回路控制與大功率驅動電路，包括電源電路、綜合控制電路、位置反饋電路、電流反饋電路、PWM電路、光耦隔離電路和功率驅動電路；電源電路與綜合控制電路、位置反饋電路、電流反饋電路、PWM電路、光耦隔離電路和功率驅動電路連接；綜合控制電路還與PWM電路、位置反饋電路和電流反饋電路連接；位置反饋電路還與電動舵機連接；電流反饋電路還與電動舵機連?接；PWM電路還與光耦隔離電路連接；光耦隔離電路還與功率驅動電路連接。?

如上所述的電源電路包括控制電路一次電源、二次電源電路和大功率驅動電源；控制電路一次電源與二次電源電路連接；二次電源電路包括第一二次電源電路和第二二次電源電路；第一二次電源電路分別與綜合控制電路、位置反饋電路、電流反饋電路、PWM電路和光耦隔離電路前級部分連接；第二二次電源電路分別與光耦隔離電路后級部分和功率驅動電路驅動控制級部分連接；大功率驅動電源與功率驅動電路的功率級連接。?

如上所述的第一二次電源電路選用28.5V轉±15V、額定輸出0.133A的混合集成電路；第二二次電源電路選用28.5V轉3路獨立+15V、每路額定輸出0.08A的混合集成電路。?

如上所述的位置反饋電路包括位置傳感器和第一調理電路；位置傳感器安裝在電動舵機的輸出機構上，還與第一調理電路連接；第一調理電路與綜合控制電路連接。?

如上所述的電流反饋電路包括電流傳感器和第二調理電路，電流傳感器的主回路串聯在直流電機的電樞回路中，其輸出端與第二調理電路連接；第二調理電路與綜合控制電路連接。?

如上所述的第一調理電路和第二調理電路采用運算放大器實現；運算放大器采用p400集成4運放電路；位置傳感器選用旋轉電位器或直線電位器，電流傳感器選用F.W.bell公司的NT-50磁阻式電流傳感器。?

如上所述的PWM電路由PWM控制與驅動器電路、死區時間發生電路和緩沖電路組成；PWM控制與驅動器電路與綜合控制電路、死區時間發生電路連接；死區時間發生電路還與緩沖電路連接。?

如上所述的PWM控制與驅動器電路選用TL494或UC1637，緩沖電路選用CD4502與非門緩沖門電路。?

如上所述的光耦隔離電路還與功率驅動電路連接，它包括前級部分和后級部分；光耦隔離電路選用avago公司的HCPL5301光耦實現。?

如上所述的功率驅動電路包括控制級部分和功率級部分，功率驅?動電路選用持續電流負載能力75A、耐壓600V的IPM模塊實現。?

本實用新型的有益效果在于：?

采用電源電路、綜合控制電路、位置反饋電路、電流反饋電路、PWM電路、光耦隔離電路和功率驅動電路，大幅提升了電動舵機系統的功率和性能指標，拓寬了電動舵機的應用領域。?

附圖說明

圖1是本實用新型的一種快速響應電動舵機用多回路控制與大功率驅動電路結構原理圖；?

圖2是死區發生電路的結構示意圖。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型的一種快速響應電動舵機用多回路控制與大功率驅動電路進行介紹：?