[發明專利]一種高壓大功率伺服驅動器的保護系統及控制方法

在審

• 申請號: 202010216309.X
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111245275A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 李建江
• 申請（專利權）人: 唐山尚新融大電子產品有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/36;H02M1/32
• 代理公司: 北京壹川鳴知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11765
• 代理人: 賈彥虹

1.一種高壓大功率伺服驅動器的保護系統，其特征在于，包括啟動控制電路、電壓波動保護電路、逆變橋式電路和控制驅動電路；所述啟動控制電路的一端與V+相連，啟動控制電路的另一端與逆變橋式電路相連，逆變橋式電路的另一端與V-相連；所述電壓波動保護電路的與逆變橋式電路并聯；

所述啟動控制電路包括檢測點CJ1、檢測點CJ3、IGBT1、線圈開關KM1、電阻R1和二極管D1，電阻R1的一端接檢測點CJ1的一端，另一端接IGBT1的集電極，IGBT1的射極接二極管D1的陰極，二極管D1的陽極接線圈開關KM1的一端，線圈開關KM1的另一端接檢測點CJ3，檢測點CJ3另一端接到V+，IGBT1的射極還與檢測點CJ2連接，檢測點CJ2的另一端連接有儲能電容C1，儲能電容C1的另一端與V-相連；

所述電壓波動保護電路包括IGBT2、線圈開關KM2、電阻R2、R3和儲能電容C2，所述IGBT2的集電極與線圈開關KM2的一端相連同時與檢測點CJ2相連，IGBT2的射極與KM2的另一端相連同時與電阻R2相連，電阻R2的另一端與V-相連；所述電阻R3的一端與檢測點CJ2相連，電阻R3的另一端與線圈開關KM3一端相連同時與儲能電容C2相連，線圈開關的另一端與儲能電容C2的另一端相連同時與V-相連。

2.根據權利要求1所述的高壓大功率伺服驅動器的保護系統，其特征在于，所述控制驅動電路與IGBT2的門極相連，控制驅動電路包括相互并聯的主控制驅動電路和備控制驅動電路，主控制驅動電路包括串聯連接主控制電路、繼電器Ⅰ和主驅動電路，備控制驅動電路包括串聯連接的備控制電路、繼電器Ⅱ和備驅動電路，所述繼電器Ⅰ還與備驅動電路連接，繼電器Ⅱ還與主驅動電路連接。

3.根據權利要求2所述的高壓大功率伺服驅動器的保護系統，其特征在于，所述控制驅動電路還連接有存儲電路。

4.根據權利要求3所述的高壓大功率伺服驅動器的保護系統，其特征在于，還包括信號調理電流，信號調理電路的內部設置有計算電壓電流差值的多路比較器，信號調理電流與RS觸發器相連，RS觸發器的輸入端還與控制驅動電路連接，RS觸發器的輸出端與KM1線圈相連。

5.根據權利要求1-4任一所述的高壓大功率伺服驅動器的保護系統，其特征在于，所述的IGBT1、IGBT2為大功率、低導通阻抗的功率管。

6.根據權利要求1-4任一所述的高壓大功率伺服驅動器的保護系統，其特征在于，所述線圈開關KM1、KM2為能夠通過大電流的開關。

7.根據權利要求1-4任一所述的高壓大功率伺服驅動器的保護系統，其特征在于，所述二極管D1為功率二極管且前向導通壓降小。

8.根據權利要求1-4任一所述的高壓大功率伺服驅動器的保護系統，其特征在于，所述電阻R2為功率電阻，儲能電容C1為薄膜大電容。

9.一種如權利要求4所述的高壓大功率伺服驅動器的保護系統的控制方法，包括以下步驟：

S1、驅動器開啟工作，信號調理電路檢測得到檢測點CJ1、CJ2和CJ3處的電流電壓值，并計算檢測點CJ1和檢測點CJ2之間的差值，差值大于設定值時，線圈開關KM1處于打開狀態，KM1支路不導通，IGBT1打開，電流流經IGBT1支路并向儲能電容C1充電，差值小于設定值時，IGBT1關閉，線圈開關KM1閉合，電流通過KM1支路流入后續電路中為逆變橋式電路供電；

S2、信號調理電路檢測到檢測點CJ2和CJ3處的電流電壓值，若數值正常，保持現狀繼續工作，若不正常，打開IGBT2，使波動值消耗在電阻R1上，運行幾個周期；

S3、信號調理電路再次檢測檢測點CJ2和CJ3處的電流電壓值，若數值正常，則關閉IGBT2，若還不正常說明消耗能量太弱，閉合線圈開關KM2和/或KM3，一起消耗波動，并運行幾個周期；

S4、信號調理電路再次檢測檢測點CJ2和CJ3的電流電壓，如果恢復正常則進行工作，如果依舊不正常則切斷線圈開關KM1，停止工作。