[實用新型]死區補償可控的步進電機細分驅動器

有效

• 申請號: 201320854703.1
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN203708159U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 高明煜;臧傳強;劉云飛;曾毓;黃繼業;馬國進;余歷陽
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H02P8/14
• 分類號: H02P8/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.?死區補償可控的步進電機細分驅動器，包括CPLD死區產生模塊、光耦隔離電路模塊、半橋驅動電路模塊、MOS管電路模塊；CPLD死區產生模塊型號為EPM3064ATC44-10；

所述的半橋驅動電路模塊包括A相半橋驅動電路模塊和B相半橋驅動電路模塊；所述的A相半橋驅動電路模塊包括A+相半橋驅動電路和A-相半橋驅動電路；B相半橋驅動電路模塊包括B+相半橋驅動電路和B-相半橋驅動電路；

所述MOS管電路模塊包括Ａ相MOS管電路模塊和用于B相MOS管電路模塊；

所述的光耦隔離電路模塊，包括二十四個電阻，四個光耦；光耦的型號為HCPL-2531；

第一光耦U1的管腳2、管腳3分別與CPLD死區產生模塊的兩個普通IO口連接；第二光耦U2的管腳2、管腳3分別與CPLD死區產生模塊的兩個普通IO口連接；第三光耦U3的管腳2、管腳3分別與CPLD死區產生模塊的兩個普通IO口連接；第四光耦U4的管腳2、管腳3分別與CPLD死區產生模塊的兩個普通IO口連接；第一光耦U1的管腳1與第一分壓電阻R1一端連接，第一分壓電阻R1的另一端分別與3.3V模擬電源、第二分壓電阻R2的一端、第三分壓電阻R3的一端、第四分壓電阻R4的一端、第五分壓電阻R5的一端、第六分壓電阻R6的一端、第七分壓電阻R7的一端、第八分壓電阻R8的一端連接，第二分壓電阻R2的另一端與第二光耦U2的管腳4連接；第三分壓電阻R3的另一端與第二光耦U2的管腳1連接；第一光耦U1的管腳7與第九分壓電阻R9和第十一分壓電阻R11的一端連接，第九分壓電阻R9的另一端與第十分壓電阻R10的一端、第十三分壓電阻R13的一端、第十四分壓電阻R14的一端、第十七分壓電阻R17的一端、第十八分壓電阻R18的一端、第二十一分壓電阻R21的一端、第二十二分壓電阻R22的一端、第一光耦U1的管腳8、第二光耦U2的管腳8、第三光耦U3的管腳8、第四光耦U4的管腳8連接并接12V模擬電源；所述第一光耦U1的管腳6與第十分壓電阻R10的另一端、第十二分壓電阻R12的一端連接，所述第二光耦U2的管腳7與第十三分壓電阻R13的另一端、第十五分壓電阻R15的一端連接，第二光耦U2的管腳6與第十四分壓電阻R14的另一端、第十六分壓電阻R16的一端連接；所述第三光耦U3的管腳7與第十七分壓電阻R17的另一端、第十九分壓電阻R19的一端連接，第三光耦U3的管腳6與第十八分壓電阻R18的另一端、第二十分壓電阻R20的一端連接；所述第四光耦U4的管腳7與第二十一分壓電阻R21的另一端、第二十三分壓電阻R23的一端連接，第四光耦U4的管腳6與第二十二分壓電阻R22的另一端、第二十四分壓電阻R24的一端連接；第一光耦U1的管腳5、第二光耦U2的管腳5、第三光耦U3的管腳5、第四光耦U4的管腳5連接并接地；第十一分壓電阻R11的另一端作為A+相半橋驅動電路的上管輸入信號AU+端；第十二分壓電阻R12的另一端作為A+相半橋驅動電路的下管輸入信號AD+端；第十五分壓電阻R15的另一端作為A-相半橋驅動電路的上管輸入信號AU-端；第十六分壓電阻R16的另一端作為A-相半橋驅動電路的下管輸入信號AD-端；第十九分壓電阻R19的另一端作為B+相半橋驅動電路的上管輸入信號BU+端；第二十分壓電阻R20的另一端作為B+相半橋驅動電路的下管輸入信號BD+端；第二十三分壓電阻R23的另一端作為B-相半橋驅動電路的上管輸入信號BU-端；第二十四分壓電阻R24的另一端作為B-相半橋驅動電路的下管輸入信號BD-端；

?????A+相半橋驅動電路包括四個電阻、兩個電容、一個二極管和一個驅動芯片；第一驅動芯片U5的管腳1分別與第一濾波電容C1正極、第一二極管D1陽極連接并接12V模擬電源，第一濾波電容C1負極和第一驅動芯片U5的管腳4連接并接地，第一二極管D1陰極與第一驅動芯片U5的管腳8、第一自舉電容C2正極連接，第一自舉電容C2負極與第一驅動芯片U5的管腳6、第二十六限流電阻R26的一端連接；第一驅動芯片U5的管腳2連接上管輸入信號AU+端，管腳3連接下管輸入信號AD+端；第一驅動芯片U5的管腳7與第二十五限流電阻R25的一端連接，第二十五限流電阻R25的另一端第二十六限流電阻R26的另一端連接；所述第一驅動芯片U5的管腳5與第二十七限流電阻R27的一端連接，第二十七限流電阻R27的另一端與第二十八限流電阻R28的一端連接；

A-相半橋驅動電路包括四個電阻、兩個電容、一個二極管和一個驅動芯片；第二驅動芯片U6的管腳1分別與第四濾波電容C4正極、第二二極管D2陽極連接并接12V模擬電源，第四濾波電容C4負極和第二驅動芯片U6的管腳4連接并接地，第二二極管D2陰極與第二驅動芯片U6的管腳8、第二自舉電容C3正極連接，第二自舉電容C3負極與第二驅動芯片U6的管腳6、第三十限流電阻R30的一端連接；第二驅動芯片U6的管腳2連接上管輸入信號AU-端，管腳3連接下管輸入信號AD-；第二驅動芯片U6的管腳7與第二十九限流電阻R29的一端連接，第二十九限流電阻R29的另一端第三十限流電阻R30的另一端連接；所述第二驅動芯片U6的管腳5與第三十一限流電阻R31的一端連接，第三十一限流電阻R31的另一端與第三十二限流電阻R32的一端連接；

??????B+相半橋驅動電路包括四個電阻、兩個電容、一個二極管和一個驅動芯片；第三驅動芯片U7的管腳1分別與第五濾波電容C5正極、第三二極管D3陽極連接并接12V模擬電源，第五濾波電容C5負極和第三驅動芯片U7的管腳4連接并接地，第三二極管D3陰極與第三驅動芯片U7的管腳8、第三自舉電容C6正極連接，第三自舉電容C6負極與第三驅動芯片U7的管腳6、第三十四限流電阻R34的一端連接；第三驅動芯片U7的管腳2連接上管輸入信號BU+端，管腳3連接下管輸入信號BD+端；第三驅動芯片U7的管腳7與第三十三限流電阻R33的一端連接，第三十三限流電阻R33的另一端第三十四限流電阻R34的另一端連接；所述第三驅動芯片U7的管腳5與第三十五限流電阻R35的一端連接，第三十五限流電阻R35的另一端與第三十六限流電阻R36的一端連接；

B-相半橋驅動電路包括四個電阻、兩個電容、一個二極管和一個驅動芯片；第四驅動芯片U8的管腳1分別與第八濾波電容C8正極、第四二極管D4陽極連接并接12V模擬電源，第八濾波電容C8負極和第四驅動芯片U8的管腳4連接并接地，第四二極管D4陰極與第四驅動芯片U8的管腳8、第四自舉電容C7正極連接，第四自舉電容C7負極與第四驅動芯片U8的管腳6、第三十八限流電阻R38的一端連接；第四驅動芯片U8的管腳2連接上管輸入信號BU-端，管腳3連接下管輸入信號BD-端；第四驅動芯片U8的管腳7與第三十七限流電阻R37的一端連接，第三十七限流電阻R37的另一端第三十八限流電阻R38的另一端連接；所述第四驅動芯片U8的管腳5與第三十九限流電阻R39的一端連接，第三十九限流電阻R39的另一端與第四十限流電阻R40的一端連接；

Ａ相MOS管電路模塊包括四個MOS管，第一MOS管MOS1的D端與第二MOS管MOS2的D端連接并接24V模擬電源，第一MOS管MOS1的G端與A+相半橋驅動電路中的第二十五限流電阻R25的另一端、第二十六限流電阻R26的另一端連接，第一MOS管MOS1的S端與第三MOS管MOS3的D端連接并與A+相半橋驅動電路中第一驅動芯片U5管腳6、第一自舉電容C2的負極、第二十六限流電阻R26的一端連接并作為兩相四線步進電機的Motor_A+的信號輸入端，第三MOS管MOS3的S端與第四MOS管MOS4的S端、A+相半橋驅動電路中第二十八限流電阻R28的另一端、A-相半橋驅動電路中第三十二限流電阻R32的另一端連接并接地，第三MOS管MOS3的G端與A+相半橋驅動電路中的第二十七限流電阻R27的另一端、第二十八限流電阻R28的一端連接，第二MOS管MOS2的G端與A-相半橋驅動電路中第二十九限流電阻R29的另一端、第三十限流電阻R30的另一端連接，第二MOS管MOS2的S端與第四MOS管MOS4的D端、A-相半橋驅動電路中第三十限流電阻R30的一端、第二驅動芯片U6的管腳6連接并作為兩相四線步進電機的Motor_A-的信號輸入端；第四MOS管MOS4的G端與A-相半橋驅動電路中第三十一限流電阻R31的另一端、第三十二限流電阻R32的一端連接；

B相MOS管電路模塊包括四個MOS管，第五MOS管MOS5的D端與第六MOS管MOS6的D端連接并接24V模擬電源，第五MOS管MOS5的G端與B+相半橋驅動電路中的第三十三限流電阻R33的另一端、第三十四限流電阻R34的另一端連接，第五MOS管MOS5的S端與第七MOS管MOS7的D端連接并與B+相半橋驅動電路中第三驅動芯片U7管腳6、第三自舉電容C6的負極、第三十四限流電阻R34的一端連接并作為兩相四線步進電機的Motor_B+的信號輸入端，第七MOS管MOS7的S端與第八MOS管MOS8的S端、B+相半橋驅動電路中第三十六限流電阻R36的另一端、B-相半橋驅動電路中第四十限流電阻R40的另一端連接并接地，第七MOS管MOS7的G端與B+相半橋驅動電路中的第三十五限流電阻R35的另一端、第三十六限流電阻R36的一端連接，第六MOS管MOS6的G端與B-相半橋驅動電路中第三十七限流電阻R37的另一端、第三十八限流電阻R38的另一端連接，第六MOS管MOS6的S端與第八MOS管MOS8的D端、B-相半橋驅動電路中第三十八限流電阻R38的一端、第四驅動芯片U8的管腳6連接并作為兩相四線步進電機的Motor_B-的信號輸入端；第八MOS管MOS8的G端與B-相半橋驅動電路中第三十九限流電阻R39的另一端、第四十限流電阻R40的一端連接。