[發明專利]一種電動舵機輸出電流瞬態保護電路

有效

• 申請號: 201210035492.9
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102593794A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 石建國;程國峰;楊春秋;閆霞;孫立偉;劉林焱;李中華;周大明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱建成集團有限公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12;H02H3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電動舵機輸出電流瞬態保護電路，屬于電力電子技術領域。

背景技術

依據K/YBS500A型機載布撒武器用電動舵機要求，單路舵機輸出電流不超過20A的安全值，而舵機在快速啟動、頻繁換向以及外部干擾等情況下會產生瞬時大電流，當此電流超出安全值時有可能對驅動模塊內部功率器件及電機部件造成損壞。

為了解決上述問題，需要設計一種驅動模塊電流瞬時保護電路。

發明內容

本發明的目的是為了避免電動舵機輸出的功率電流超出安全值時對驅動模塊內部功率器件及電機部件造成損壞，提出一種電動舵機輸出電流瞬態保護電路，利用電流傳感器監測到的舵機輸出電流采樣值與參考值進行比較，當采樣值低于參考值時，保護電路不工作，一旦采樣值超出參考值，保護電路將會使所有功率開關器件處于截止狀態，達到限流目的，從而起到保護驅動模塊功率器件及電機部件的作用。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的一種電動舵機輸出電流瞬態保護電路，其外圍電路為用于電機驅動的H橋電路和PWM驅動電路，該H橋電路中電機電樞位于中間連接位置，瞬態保護電路由電流傳感器、電壓比較電路和功率器件保護電路三部分組成；

電流傳感器與電機電樞串聯安裝在用于電機驅動的H橋電路中間連接位置，電流傳感器將對電機電樞電流進行采樣，并將采樣結果轉換為表征電流采樣值的電壓信號送入到電壓比較電路的輸入端；

電壓比較電路包括限壓保護及濾波電路、參考電壓產生電路和比較電路，其中電流傳感器輸出的電壓信號經過限壓保護及濾波電路送入比較電路的第一比較輸入端，參考電壓產生電路產生的參考電壓送入到比較電路的第二比較輸入端，比較電路的輸出端為一個邏輯電平信號，該信號送入到功率器件保護電路，當表征電流采樣值的電壓信號低于參考電壓信號時，比較器輸出高電平，否則比較器輸出低電平；

功率器件保護電路為4路邏輯“與”電路，每路邏輯“與”電路的第一輸入端均為電壓比較電路中比較電路輸出的邏輯電平信號，第二輸入端分別為對應的PWM驅動電路輸出的4路驅動信號，輸出端分別用于H橋電路4個橋臂的驅動端；當電壓比較電路中比較電路輸出的邏輯電平信號為低電平時，4路邏輯“與”電路的輸出均為低電平，所有4個橋臂的功率開關管將立即處于截止狀態，否則電壓比較電路中比較電路輸出的邏輯電平信號為高電平，則4路邏輯“與”電路的輸出均與PWM驅動電路輸出的4路驅動信號相同；

為了防止保護電路振蕩，將電壓比較電路設計成滯回比較的方式。

本發明的一種電動舵機輸出電流瞬態保護電路，其工作過程為：電流傳感器獲取的電機電樞電流采樣值并轉換為電壓信號，該電壓信號低于設定的參考電壓信號時，電壓比較電路輸出高電平，此時功率器件保護電路不起作用，4個橋臂的控制仍由PWM驅動電路來完成；當表征電機電樞電流采樣值的電壓信號高于設定的參考電壓信號時，電壓比較電路輸出低電平，功率器件保護電路中4路邏輯“與”電路均輸出為低電平，所有4個橋臂的功率開關管將立即處于截止狀態，起到對功率開關管的保護作用。

有益效果

本發明的電動舵機輸出電流瞬態保護電路，簡單可行，所用器件少，可對電動舵機在快速啟動、頻繁換向以及外部干擾等情況下會產生瞬時大電流進行限流，將電流限制在安全電流值以下，大大提高了電動舵機產品的工作可靠性。

附圖說明

圖1是本發明實施例中電流傳感器的安裝示意圖；

圖2是本發明實施例中電壓比較電路原理圖；

圖3是本發明實施例中功率器件保護原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。

一種電動舵機輸出電流瞬態保護電路，其外圍電路為用于電機驅動的H橋電路和PWM驅動電路，該H橋電路中電機電樞位于中間連接位置，瞬態保護電路由電流傳感器、電壓比較電路和功率器件保護電路三部分組成；

電流傳感器與電機電樞串聯安裝在用于電機驅動的H橋電路中間連接位置，電流傳感器將對電機電樞電流進行采樣，并將采樣結果轉換為表征電流采樣值的電壓信號送入到電壓比較電路的輸入端；