[實用新型]直流伺服電機驅動器

有效

• 申請號: 201420192652.5
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN203933479U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 叢德宏;韓瑩;李相根;雷晨曦
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H02P7/29
• 分類號: H02P7/29;H02P1/22
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱;胡曉男

技術領域

本實用新型涉及一種直流伺服電機驅動器。

背景技術

目前現有的伺服電機驅動器多為雙閉環驅動（即速度環和位置環），大多沒有電流采集或采集精度較低，很難滿足電流環的控制需求，響應速度慢，響應帶寬低，可靠性和穩定性能差。且僅為RS232控制接口或數字輸入接口，受通信協議本身、共模干擾及距離的約束，該種驅動器只適合短距離（20m以內）點對點的控制場合，而CAN總線作為差分信號的串行通信方式，不僅可以有效避免共模干擾，且在不考慮速度損失的情況下，最遠的通信距離可以達到10km，同時作為現場總線，可以組建控制器局域網，實現多點控制。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型提供一種直流伺服電機驅動器。

本實用新型的技術方案是：一種直流伺服電機驅動器，包括控制器、電流實時反饋電路、光電編碼器處理電路、CAN通信接口電路、RS232通信接口電路、電源穩壓電路、H橋控制電路和MOS管H橋電路，電源穩壓電路的輸入端連接供電電源，電源穩壓電路包括3.3V電源穩壓電路、5V電源穩壓電路和15V電源穩壓電路，其中3.3V電源穩壓電路的輸出端與控制器的輸入端、CAN通信接口電路的輸入端、RS232通信接口電路的輸入端連接，5V電源穩壓電路的輸出端與電流實時反饋電路的輸入端、光電編碼器處理電路的輸入端連接，15V電源穩壓電路的輸出端與H橋控制電路的輸入端連接，光電編碼器處理電路的輸入端與直流伺服電機光電編碼器的接口連接，光電編碼器處理電路的輸出端與控制器的輸入端連接，CAN通信接口電路、RS232通信接口電路分別與控制器連接，電流實時反饋電路的輸入端與直流伺服電機的輸出端連接，電流實時反饋電路通過SPI接口與控制器連接，控制器的輸出端與H橋控制電路的輸入端連接，H橋控制電路的輸出端與MOS管H橋電路的輸入端連接，MOS管H橋電路的輸出端連接直流伺服電機。

所述電流實時反饋電路包括高邊雙向電流監視器和高精度A/D轉換器，高邊雙向電流監視器的輸入端與直流伺服電機輸出電路中采樣電阻連接，高邊雙向電流監視器的輸出端與A/D轉換器的輸入端連接，A/D轉換器的輸出端通過SPI接口與控制器連接。

所述該驅動器的組成結構分為主控板、電源板、驅動板，控制器、CAN通信接口電路、RS232通信接口電路、光電編碼器處理電路、電源穩壓電路中3.3V電源穩壓電路位于主控板，電源穩壓電路中5V電源穩壓電路和15V電源穩壓電路、電流實時反饋電路、H橋控制電路位于電源板，MOS管H橋電路位于驅動板，主控板和電源板豎直平行放置，且位于驅動板上方。

本實用新型的有益效果在于：實現電流反饋控制，提高了驅動的響應速度，CAN接口電路與RS232接口電路雙通信，實現了點對點控制，同時可組建控制器局域網，實現多點控制，達到多軸的協調控制。電路板的結構分開了數字電路與模擬電路避免了電磁干擾，便于裝置散熱。使用MOS管H橋電路控制電機輸出，提高了可靠性和穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型具體實施方式的直流伺服電機驅動器的結構框圖；

圖2為本實用新型具體實施方式的直流伺服電機驅動器的RS232通信接口電路原理圖；

圖3為本實用新型具體實施方式的直流伺服電機驅動器的CAN通信接口電路原理圖；

圖4為本實用新型具體實施方式的直流伺服電機驅動器的電流實時反饋電路原理圖；

圖5為本實用新型具體實施方式的直流伺服電機驅動器的光電編碼器處理電路原理圖；

圖6為本實用新型具體實施方式的直流伺服電機驅動器的MOS管H橋電路及H橋控制電路連接原理圖；

圖7為本實用新型具體實施方式的直流伺服電機驅動器的電流環、速度環、位置環控制框圖，其中，（a）為電流環控制框圖，（b）為速度環控制框圖，（c）為位置環控制框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型具體實施方式進行詳細說明。