[發明專利]一種大功率電動舵機過流保護信號高速生成裝置及方法

在審

• 申請號: 201910759491.0
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110426550A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 劉超;馬俊;魏厚震;余東東;王皓
• 申請（專利權）人: 北京機械設備研究所
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;H02H7/085;H02H1/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 李明里

1.一種大功率電動舵機過流保護信號高速生成裝置，其特征在于，包括：

兩個電流敏感模塊，分別用于檢測電機線圈任意兩相的電流信號，并轉換為一定比例的電壓信號；

兩個信號調理模塊，分別用于對電流敏感模塊輸出的電壓信號進行跟隨和放大處理；

兩個絕對值整形模塊，分別用于對信號調理模塊放大后的電壓信號進行取絕對值處理；

參考設置模塊，用于提供表征過流動作限流值的參考電壓；

比較輸出模塊，分別用于將兩個絕對值整形模塊輸出的絕對值電壓信號與參考設置模塊輸出的參考電壓進行比較，并將兩路比較結果進行線與操作，當任意一路絕對值電壓信號大于所述參考電壓時生成低電平信號，兩路絕對值電壓信號均不大于所述參考電壓時生成高電平信號，并將高、低電平信號對外輸出。

2.根據權利要求1所述的大功率電動舵機過流保護信號高速生成裝置，其特征在于，所述電流敏感模塊包括電流敏感器、第一電阻、第二電阻、第一電容、第二電容和采樣電阻；

所述電流敏感器的正極性端連接第一電阻的一端，所述第一電阻的另一端接至正電源；第一電容的一端連接正電源，另一端接地；

所述電流敏感器的負極性端連接第二電阻的一端，所述第二電阻的另一端接至負電源；第二電容的一端連接負電源，另一端接地；

所述電流敏感器的M端通過采樣電阻接地；同時電流敏感器的M端為電流敏感模塊的輸出端。

3.根據權利要求1所述的大功率電動舵機過流保護信號高速生成裝置，其特征在于，所述信號調理模塊包括信號跟隨單元和信號放大單元；

所述信號跟隨單元包括第一運算放大器；所述第一運算放大器的同相輸入端與電流敏感模塊的輸出端連接，反相輸入端與輸出端相連；

所述信號放大單元包括第二運算放大器、第三電阻和第四電阻；第二運算放大器的反相輸入端與輸出端之間串聯所述第三電阻，同相輸入端與地之間串聯所述第四電阻。

4.根據根據權利要求3所述的大功率電動舵機過流保護信號高速生成裝置，其特征在于，所述信號跟隨單元輸出端與信號放大單元的反相輸入端通過第五電阻相連。

5.根據根據權利要求1所述的大功率電動舵機過流保護信號高速生成裝置，其特征在于，所述絕對值整形模塊包括取絕對值單元和抗混疊低通濾波單元；

所述取絕對值單元包括兩個運算放大電路U3C和U3D、七個電阻R13、R14、R15、R16、R17、R20、R21和兩個二極管D1、D2；其中，二極管D1的陽極連接運算放大器U3C的輸出端和二極管D2的陰極，二極管D1的陰極連接運算放大器U3C的反相輸入端、電阻R16的一端和電阻R15的一端；電阻R15的另一端連接二極管D2的陽極和電阻R17的一端；電阻R16的另一端連接電阻R13的一端，電阻R13的另一端連接電阻R14的一端和電阻R17的另一端和運算放大器U3D的反相輸入端；電阻R14的另一端連接運算放大器U3D的輸出端；電阻R21的一端連接運算放大器U3D的同相輸入端，另一端接地；

所述抗混疊低通濾波單元包括一個運算放大器、一個電阻和兩個電容；其中，運算放大器的反相輸入端與輸出端相連，同相輸入端連接電阻的一端，電阻的另一端連接電容的一端，電容的另一端連接運算放大器的輸出端；另一個電容的一端接運算放大器的同相輸入端，另一端接地。

6.根據根據權利要求5所述的大功率電動舵機過流保護信號高速生成裝置，其特征在于，所述取絕對值單元的輸出端與抗混疊低通濾波單元的輸入端通過第六電阻相連。

7.根據根據權利要求1所述的大功率電動舵機過流保護信號高速生成裝置，其特征在于，所述參考設置模塊包括參考電壓芯片U6、電阻R31、R32、電容C9、C10和運算放大器U5B；所述參考電壓芯片U6的V+端接電源、電容C9的一端和參考電壓芯片的SLE端；電容C9的另一端接地；電壓參考芯片的OUT端連接電容C10的一端和電阻R32的一端；電容C10的另一端連接電阻R31的一端并接地；電阻R31的另一端與電阻R32的另一端相連且接至運算放大器U5B的同相輸入端；運算放大器U5B的反相輸出端與其輸出端相連。