[發明專利]一種電機恒功率驅動器

在審

• 申請號: 201810451187.5
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108462418A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 王慶海
• 申請（專利權）人: 佛山市陸玖科技有限公司
• 主分類號: H02P8/00
• 分類號: H02P8/00;H02P8/14;H02P8/36;H02H7/09;G01R29/18
• 代理公司: 佛山市海融科創知識產權代理事務所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超

本發明公開了一種電機恒功率驅動器，包括功率管模塊、驅動功率管模塊、保護功率管模塊、電流檢測模塊、電源模塊、主控模塊、相序檢測模塊和信號輸入模塊。當驅動器接入電源后，上位機發出驅動電機的控制信號，相序檢測模塊對輸入信號進行檢測，排除缺相信號，并將有效信號輸入到信號輸入模塊；接著，主控模塊向驅動功率管模塊產生控制步進電機的PWM信號，功率管模塊根據PWM信號導通或截止，從而控制步進電機在該相線路上的導通和截止；當電源電壓或外界因素引起步進電機實際工作功率波動時，通過調整PWM信號中的占空比大小即可將驅動功率穩定在電機的額定功率內，從而實現步進電機的恒功率驅動。本發明還具有結構簡單、操作方便、容易實施的優點。

技術領域

本發明涉及電機驅動技術領域，尤其涉及一種用于驅動線切割機上的步進電機的恒功率驅動器。

背景技術

目前，應用在線切割機上的傳統驅動器通過大功率限流電阻來驅動步進電機，并未實現恒功率驅動。當供電電壓產生波動或負載有所增減時，均會干擾驅動器的輸出，從而導致驅動器的驅動功率不穩定，造成步進電機丟步或失步；另外，這種非恒功率驅動器的耗能較高(損耗主要集中在限流電阻的消耗上)，導致輸出給步進電機的有效功率難以提高，從而進一步約束大功率步進電機的發展。因此，現有技術需要進一步改進和完善。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、能夠實現恒功率驅動步進電機的驅動器。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種電機恒功率驅動器，該驅動器主要包括用于驅動步進電機其中一相的功率管模塊、用于驅動功率管的驅動功率管模塊、用于保護功率管的保護功率管模塊、用于檢測驅動步進電機電流的電流檢測模塊、為各模塊供電的電源模塊、主控模塊、用于檢測驅動相序的相序檢測模塊、以及作為步進電機驅動總開關的信號輸入模塊。所述功率管模塊、驅動功率管模塊、保護功率管模塊、電流檢測模塊、相序檢測模塊、以及信號輸入模塊組成控制步進電機其中一相的一組模塊，在實際應用中可根據步進電機數量、相數來相應增加模塊的組數，從而實現驅動更多的步進電機。

具體的，所述主控模塊主要分別與驅動功率管模塊、電流檢測模塊、以及相序檢測模塊連接。所述相序檢測模塊與信號輸入模塊連接。所述功率管模塊分別與步進電機、驅動功率管模塊、保護功率管模塊、以及電流檢測模塊連接。所述保護功率管模塊與步進電機連接。

具體的，所述功率管模塊采用NMOS型場效應晶體管，所述功率管模塊的漏極分別與步進電機的一相和保護功率管模塊連接，其源極與電流檢測模塊連接后接地，其柵極與驅動功率管模塊的輸出端連接。

具體的，該主控模塊主要包括用于處理各模塊信息并實現控制的主控芯片、用于產生PWM脈沖信號的驅動芯片。該驅動芯片受主控芯片控制，并根據需要驅動的步進電機數量、相數來相應增加該芯片的數量，從而簡化驅動電路的結構和元器件的數量，實現縮小驅動器體積、簡化驅動器設計的目的。

具體的，所述保護功率管模塊主要包括以第十七電阻、第二電容、及相互并聯連接的第三二極管、第五二極管和第七二極管。并聯后的所述第三二極管的輸出端與第一輸入電壓連接(該第一輸入電壓為外界輸入電壓，采用直流12V-36V電壓)，輸入端分別與功率管模塊的漏極和第十七電阻的一端連接。所述第二電容的一端接地，另一端與第二期電阻的另一端連接。工作時，所述第十七電阻、第二電容串聯后與功率管的D極與S極并聯用吸收功率管快速開關產生的浪涌尖峰電壓，所述第三二極管、第五二極管和第七二極管并聯后用于將步進電機線圈(因快速通與斷電)產生的反向電動勢釋放到VCC供電回路，從而保護功率管不被浪涌電壓擊穿。