CN101764557A - 直流电机控制驱动模块 - Google Patents

直流电机控制驱动模块 Download PDF

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CN101764557A CN201010100493A CN201010100493A CN101764557A CN 101764557 A CN101764557 A CN 101764557A CN 201010100493 A CN201010100493 A CN 201010100493A CN 201010100493 A CN201010100493 A CN 201010100493A CN 101764557 A CN101764557 A CN 101764557A
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Abstract

本发明涉及直流电机控制驱动模块,属于直流电机控制驱动的电子技术领域。它包括桥式驱动电路、尖峰抑制与吸收电路、前端驱动控制电路、脉宽调制信号发生电路、实时采样电路、线性隔离电路、过流保护电路、控制信号隔离电路、电压转换电路;桥式驱动电路的输出端与直流电机联接。本发明直流电机控制驱动模块突出优点是:能满足海、陆、空领域内各类光电设备稳定跟踪伺服系统直流电机驱动的使用要求,具有无散热、无干扰、无噪音,成本低廉、占用空间小、动态响应快、性能稳定、安全可靠等特点。

Description

直流电机控制驱动模块
技术领域
[0001] 本发明涉及直流电机控制驱动模块,属于直流电机控制驱动的电子技术领域,特
别适于海、陆、空各类空间小、对噪声和散热有特别要求的设备使用。 背景技术
[0002] 目前,现有技术是采用脉宽调制(P丽)技术驱动中、大功率型直流电机,但存在的 缺点在于:
[0003] 1、产生的开关噪声较大,易对设备中其他弱小信号产生干扰,影响系统性能;例 如:易干扰光电设备的红外、电视成像系统。若P丽频率低于2KHZ,产生声音噪声;P丽频率 调高至十几千赫兹,虽消除了声音噪声,但电路里开关尖峰是整个电气设备的主要干扰源, 严重的情况下会导致系统无法正常实现功能。
[0004] 2、用于驱动直流电机的功率驱动元件不可避免地会产生附加热量。为了让功率驱 动元件在高温的环境下可靠工作,一般靠安装散热器来解决功率元件的发热问题,但此项 措施导致电机驱动电路的使用空间较大,无法满足在有限的狭小空间使用,限制了其适用 性;
发明内容
[0005] 本发明的目的在于,克服现有技术的缺点,提供一种无散热、无干扰无噪音,成本 低廉、占用空间小、动态响应快、性能稳定、安全可靠、能满足光电设备稳定跟踪使用要求的 直流电机控制驱动模块。
[0006] 本发明的技术方案是:一种直流电机控制驱动模块,包括一个用于抑制桥式驱动 电路内功率驱动器件的峰值功率、并且控制功率驱动器件噪声和发热的尖峰抑制与吸收电 路;
[0007] —个用于光电设备稳定跟踪伺服系统直流电机的驱动、縮短直流电机的动态反应 时间、由脉宽调制信号发生电路、前端驱动控制电路和桥式驱动电路搭建成的双极性电机 驱动主电路;
[0008] —个用于将直流电机的电流值实时采样并隔离线性输出、和外部运动控制模块一 起实现数字化电流闭环调整并从电路上实现直流电机过流保护的电流实时采样电路、线性 隔离电路、过流保护电路;
[0009] —个用于实现电气隔离、抑制驱动模块的干扰、实现无干扰无噪音控制驱动的控
制信号隔离电路、线性隔离电路、电压转换电路;
[0010] 所述桥式驱动电路的输出端与直流电机联接。
[0011] 尖峰抑制与吸收电路用于实现直流电机的无散热驱动;控制信号隔离电路、线性 隔离电路、电压转换电路、脉宽调制信号发生器用于实现直流电机的无干扰无噪音驱动。 [0012] 在上述技术方案的基础上进一步的技术方案是:
[0013] 所述的直流电机控制驱动模块,其桥式驱动电路输入端与前端驱动控制电路、尖峰抑制与吸收电路及电压转换电路联接。
[0014] 所述的直流电机控制驱动模块,其前端驱动控制电路具有一个用于防止出现上下 管同臂导通的延时导通功能的,采用贴片式超快恢复二极管作为前端驱动控制电路内半桥 驱动电路的V。。与Ve间的二极管,同时,自举电容选用高稳定、低串联电感、高频率特性的电 容。
[0015] 所述的直流电机控制驱动模块,其桥式驱动电路输出端联接有两个回路,每个回
路分别按顺序联接,第一个回路是:电流实时采样电路、过流保护电路、前端驱动控制电路,
最后接桥式驱动电路输入端,实现直流电机的过流保护功能;第二个回路是:电流实时采
样电路、线性隔离电路、外部运动控制模块、控制信号隔离电路、脉宽调制信号发生电路、前
端驱动控制电路,最后接桥式驱动电路输入端;所述线性隔离电路是用于实时采样电机电
枢电流、并线性隔离输出给外部运动控制模块;所述的外部运动控制模块是用于根据采样
的电流值做电流闭环调整环,将调整后的信号输出给控制信号隔离电路。
[0016] 所述的控制直流电机驱动模块,其桥式驱动电路由表贴T0-220AB封装的功率驱
动器件为MOSFET管组成桥式驱动电路,与脉宽调制信号发生电路、前端驱动控制电路构成
双极性电机驱动主电路。
[0017] 所述的直流电机控制驱动模块,其尖峰抑制与吸收电路包括电阻、充放电电容、二 极管,设置在桥式驱动电路的四个MOSFET管的源极和漏极近处,抑制功率驱动器件的峰值 功率。
[0018] 所述的直流电机控制驱动模块,其前端驱动控制电路是驱动低压侧和高压侧四个 MOSFET管的驱动器,包括低端功率晶体管驱动器、高端功率晶体管驱动器、电平转换器、输 入逻辑电路、延时导通电路。
[0019] 所述的直流电机控制驱动模块,其电流实时采样电路是采用无感微电阻串接入直 流电机主回路实时采样电机电流、不影响直流电机的机械特性曲线、并设置滤波电容滤除 采样的直流电机电流纹波的电流实时采样电路;所述过流保护电路,是由运算放大器组成 的过流保护电路比较器,用于实现直流电机的过流过热保护。
[0020] 所述的直流电机控制驱动模块,其线性隔离电路包括高线性度模拟光电耦合器和 运算放大器;所述控制信号隔离电路,是高频高速光耦合电路;
[0021] 用于实现控制驱动模块与外部电路的完全隔离,和电压转换电路(9)、脉宽调制信 号发生电路(2) —起实现对直流电机的无干扰无噪音驱动。
[0022] 所述的直流电机控制驱动模块,其电压转换电路包括贴片三极管、稳压二极管、限 流电阻和滤波电容,用于将输入的单一电源转换成各类电压给控制信号隔离电路、脉宽调 制信号发生电路、前端驱动控制电路、电流实时采样电路、线性隔离电路、过流保护电路供 电
[0023] 本发明的技术效果显著:
[0024] 1、由于设计了尖峰抑制与吸收电路,抑制控制驱动模块功率器件MOSFET管的尖 峰功率,从而将功率器件的发热控制到最小。再结合电路设计技术,释放功率器件MOSFET 管的热量,使直流电机控制驱动模块避免安装散热器,大大縮小了驱动模块的体积,增强了 它的适用性。
[0025] 2、在尖峰抑制与吸收电路有效抑制控制驱动模块功率器件M0SFET管开关噪声的同时,设计的控制信号隔离电路、线性隔离电路、电压转换电路,实现了控制驱动模块与设 备其他电路的有效电气隔离;设计的脉宽调制信号发生电路根据功率MOSFET管的发热状 况以及电机的机械谐振频率设定脉宽调制频率,避免声音噪声并控制MOSFET管的发热,实 现了控制驱动模块的无干扰无噪音驱动。
[0026] 3、本发明在实现直流电机的控制驱动主体功能外,针对光电设备稳定跟踪伺服系 统直流电机的控制使用要求,还具备过流保护、实时检测电机电流、P丽调制频率可调等功 能。全部采用分立器件,成本低廉,小型轻巧,在军用、民用、海陆空各种场合均适用。
附图说明
[0027] 图1、为本发明直流电机控制驱动模块的组成方框图;
[0028] 图2、为直流控制驱动模块内桥式驱动电路4和尖峰抑制与吸收电路8、电流实时 采样电路5的电路简图;
[0029] 图3、为尖峰抑制与吸收电路8电路简图;
[0030] 图4、为直流控制驱动模块内控制信号隔离电路1、脉宽调制信号发生电路2和前
端驱动控制电路3、电流保护电路7的电路简图;
[0031] 图5、为直流控制驱动模块内线性隔离电路6的电路简图;
[0032] 图6、为电压转换电路9的电路简图。
[0033] 图中各附图标记的名称为:l-控制信号隔离电路;2-脉宽调制信号发生电 路;21-可调频三角波电路;22-比较器;23-脉宽调制信号变换器;3-前端驱动控制电
路;31-自举电容;32-贴片式超快恢复二极管;33-半桥驱动电路;4_桥式驱动电路;
41-M0SFET管;42-快恢复二极管;43- 二极管;44-电阻;45-电容;46-电容;47-电压吸收 器;5-电流实时采样电路;51-无感微电阻;52-小容值电容;6_线性隔离电路;61_模拟光 电耦合器;62-积分器;63-滤波器;64-电阻;65-电阻;7-过流保护电路;71-过流保护电 路比较器;8-尖峰抑制与吸收电路;81-电阻;82-充放电电容;83-二极管;9-电压转换电 路;91-贴片三极管;92-稳压二极管;93-限流电阻;94_滤波电容;10_电源;11-直流电 机;111-电机端1 ;112-电机端2 ;12-运动控制模块;g-控制信号;gl_高端控制信号1 ; g2-高端控制信号2 ;dl-低端控制信号l ;d2-低端控制信号2 ;Vl-偏置电压;I卜电流检测 值1 ;12-电流检测值2 ;13-电流保护阀值;111-电流检测值1的线性隔离后信号;112-电 流检测值2的线性隔离后信号。
具体实施方式
[0034] 结合附图和实施例对本发明作进一步说明如下:
[0035] 如图l-6所示,一种直流电机控制驱动模块,它有一个用于抑制桥式驱动电路4内 功率驱动器件41的峰值功率、并且控制功率驱动器件41噪声和发热的尖峰抑制与吸收电
路8 ;—个用于光电设备稳定跟踪伺服系统直流电机的驱动、縮短直流电机的动态反应时
间、由脉宽调制信号发生电路2、前端驱动控制电路3和桥式驱动电路4搭建成的双极性电 机驱动主电路;一个用于将直流电机11的电流值实时采样并隔离线性输出、和外部运动控 制模块12 —起实现数字化电流闭环调整并从电路上实现直流电机过流保护的电流实时采 样电路5、线性隔离电路6、过流保护电路7;—个用于实现电气隔离、抑制驱动模块的干扰、实现无干扰无噪音控制驱动的控制信号隔离电路1、线性隔离电路6、电压转换电路9 ;所述
桥式驱动电路4的输出端与直流电机11联接。尖峰抑制与吸收电路8用于实现直流电机 11的无散热驱动;控制信号隔离电路1、线性隔离电路6、电压转换电路9、脉宽调制信号发 生器2用于实现直流电机11的无干扰无噪音驱动。所述的桥式驱动电路4输入端与前端 驱动控制电路3、尖峰抑制与吸收电路8及电压转换电路9联接。所述的前端驱动控制电 路3具有一个用于防止出现上下管同臂导通的延时导通功能的,采用贴片式超快恢复二极 管作为前端驱动控制电路3内半桥驱动电路33的V。。与VB间的二极管32,同时,自举电容 31选用高稳定、低串联电感、高频率特性的电容。所述的桥式驱动电路4输出端联接有两 个回路,每个回路分别按顺序联接,第一个回路是:电流实时采样电路5、过流保护电路7、 前端驱动控制电路3,最后接桥式驱动电路4输入端,实现直流电机11的过流保护功能;第 二个回路是:电流实时采样电路5、线性隔离电路6、外部运动控制模块12、控制信号隔离电 路1、脉宽调制信号发生电路2、前端驱动控制电路3,最后接桥式驱动电路4输入端;所述 线性隔离电路6是用于实时采样电机电枢电流、并线性隔离输出给外部运动控制模块12 ; 所述的外部运动控制模块12是用于根据采样的电流值做电流闭环调整环,将调整后的信 号输出给控制信号隔离电路1。所述的桥式驱动电路4由表贴T0-220AB封装的功率驱动 器件41为M0SFET管组成桥式驱动电路,与脉宽调制信号发生电路2、前端驱动控制电路3 构成双极性电机驱动主电路,用于实现电机在静止状态时的"动力润滑",縮短电机的动态 反应时间;所述M0SFET管41,极限参数为:工作电压为200V,在常温25°C以下连续驱动电 流18A,在高温IO(TC以下连续驱动电流能力为IIA。所述的尖峰抑制与吸收电路8包括电 阻81、充放电电容82、二极管83,设置在桥式驱动电路4的四个MOSFET管的源极和漏极近 处,抑制功率驱动器件41的峰值功率。外部运动控制模块12是用于根据功率驱动器件41 的电流值大小,调整脉宽调制信号发生电路2的信号频率,共同实现无散热的电机驱动。所 述的前端驱动控制电路3是驱动低压侧和高压侧四个M0SFET管41的驱动器,包括低端功 率晶体管驱动器、高端功率晶体管驱动器、电平转换器、输入逻辑电路、延时导通电路。所述 的电流实时采样电路5是采用无感微电阻串接入直流电机11主回路实时采样电机电流、不 影响直流电机11的机械特性曲线、并设置滤波电容滤除采样的直流电机11电流纹波的电 流实时采样电路;所述过流保护电路7,是由运算放大器组成的过流保护电路比较器71,用 于实现直流电机11的过流过热保护。所述的线性隔离电路6包括高线性度模拟光电耦合 器和运算放大器;控制信号隔离电路l,是高频高速光耦合电路;用于实现控制驱动模块与 外部电路的完全隔离,和电压转换电路9、脉宽调制信号发生电路2—起实现对直流电机11 的无干扰无噪音驱动。所述的电压转换电路9包括贴片三极管91、稳压二极管92、限流电 阻93和滤波电容94,用于将输入的单一电源转换成各类电压给控制信号隔离电路1、脉宽 调制信号发生电路2、前端驱动控制电路3、电流实时采样电路5、线性隔离电路6、过流保护 电路7供电。
[0036] 结合本发明的结构、原理和积极效果作更进一步说明如下:
[0037] 在桥式驱动电路4内四个功率驱动器件M0SFET管41的源极和漏极近处设计尖 峰抑制与吸收电路8,用于抑制功率器件M0SFET管41的开关噪声和发热。尖峰抑制与吸 收电路8主要由电阻81、充放电电容82、二极管83组成。当M0SFET管41关断时,电容82 充电,M0SFET管源41极电流逐渐减小。因电容两端的电压不能突变,源极和漏极两端电压上升率被限制,电容值越大,-「越小。这样不会出现源极电压和电流同时达到最大的情
况,即不会出现最大的瞬时尖峰功耗。当M0SFET管41开通时,源极母线电感以及缓冲电路
及内部元件的杂散电感,又有效地抑制了源极电流上升率4"。电容82上的电压经电阻81和
M0SFET管41放电,放电电流受电阻81的限制,最终电容82上的储能消耗在电阻81上。充 放电电容82的容值与M0SFET管41的最大源极电流、最大源极漏极两端电压相关。电阻81 采用低感电阻,其阻值选择应保证让充放电电容82在M0SFET管41的每次导通时间内放电 完毕,同时要限制放电电流,根据M0SFET管41的最大源极漏极两端电压和源极电流确定; 电阻81的功率由M0SFET管41的最大源极漏极两端电压和脉宽调制信号的频率决定。二 极管83选择正向导通电压低,逆向恢复时间短且恢复特性较软的二极管。 [0038] 在桥式驱动电路4中M0SFET管41源极和漏极近端设计尖峰抑制与吸收电路8,避 免M0SFET管41出现漏极电压与电流同时达到最大值的情况,使MOSFET管41不会出现最 大的瞬时尖峰功耗,降低了控制驱动模块对其他电路的干扰,减少了 M0SFET管41局部热点 出现的情况,减轻散热负担,为实现无散热器驱动奠定基础。
[0039] 以中功率M0SFET管41为主构建的桥式驱动电路4,采用脉宽调制方式控制桥式 驱动电路4的输出。在桥式驱动电路4内设计了快恢复二极管42保护M0SFET管41,并采 用瞬时电压吸收器47抑制桥式驱动电路4输出的尖峰电压。为了控制M0SFET管41的发 热,功率器件选用内阻小,只有O. 18欧姆的M0SFET管41,再结合尖峰抑制与吸收电路8的 控制开关尖峰技术,使本发明的控制驱动模块实现了无散热驱动。
[0040] —个用于光电设备稳定跟踪伺服系统直流电机的驱动、縮短直流电机的动态反应 时间、由脉宽调制信号发生电路2、前端驱动控制电路3和桥式驱动电路4搭建成的双极性 电机驱动主电路。在给定为O时,输出占空比一致的正向和负向脉宽调制波形,使电机处于 微动状态,增强动力润滑,能有效减小电机静摩擦力的影响,提高电机的动态反应时间。前 端驱动控制电路3由低端功率晶体管驱动器、高端功率晶体管驱动器、电平转换器、输入逻 辑电路组成,采用具备制动输入控制端半桥驱动集成芯片,接收电流实时采样电路5的电 流采样值,实现对直流电机的硬件过流保护。采取贴片式超快恢复二极管32作为半桥驱动 芯片的V。。与VB间的二极管,同时自举电容31选用高稳定、低串联电感、高频率特性的优质 电容。在电路布局上将半桥驱动芯片尽量靠近MOSFET管。前端驱动控制电路3可驱动500V 主驱动电路系统,具有2A/2A输出驱动能力,栅极驱动输入电压宽达10〜20V,逻辑输入电 压范围5〜20V,且有电源欠压保护和关断逻辑功能。因半桥驱动集成芯片的内部死区时间 是10ns,因此在前端驱动控制电路3中给栅极增加一个电阻:二极管网络以加大安全裕量, 进一步延迟导通,插入了一些附加的死区时间。对关断没有任何影响,也有益于减小反向恢 复期间电流冲击的峰值。前端驱动控制电路3输出的高端和低端功率晶体管开通驱动信号 为双极性信号,有效减小电机的静摩擦力,增强动力润滑,提高电机的动态反应性能。 [0041] 脉宽调制信号发生电路2由运算放大器、电阻、电容组成可调频三角波电路21和 比较器22、脉宽调制信号变换器23,接收控制信号隔离电路1输入的控制电压,根据电压大 小变换成相应占空比的脉宽调制信号,该信号送入前端驱动控制电路3,产生控制M0SFET 管开通和关断的驱动信号。控制信号隔离电路1采用高频高速光耦合器件,实现运动控制
模块输入的控制指令与控制驱动模块的隔离。[0042] 电流实时采样电路5采用了无感微电阻51串联入电机驱动主回路内,将电机通过 的电流以电压的形式传输给过流保护电路7和线性隔离电路6。小容值电容52滤除采样 电压的纹波。过流保护电路7以比较运算放大器为主,直流电机的额定电流设定为电流阈 值。当采样的电机电流超过设定值时,运算放大器输出饱和高电平,使前端驱动控制器3内 半桥驱动器关闭输出,电机两端电压设置为O,达到过流保护电机的目的。 一旦检测的电流 低于设定值,前端驱动控制器3内半桥驱动器恢复工作,在控制驱动模块电路的硬件上实 现了对直流电机的快速过流保护。
[0043] 对于直流模拟信号的隔离,隔离放大器能够提供从直流到几K的频率内提供 0. 025%的线性度,但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换,对产生的交流信号进行变 压器隔离,然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂,体积 大,成本高,不符合本控制驱动模块的小型化设计理念。因此线性隔离电路6采用高线性度 模拟光电耦合器61、运算放大器组成的积分器62和滤波器63、电阻、电容实现电机电流的 线性隔离输出。使控制驱动模块和外部运动控制模块一起实现数字电流调整环,同时保证 控制驱动模块的隔离性。电流反馈准确、可靠,在实现电流闭环控制中发挥了作用。高线性 度模拟光电耦合器61用于模拟信号与计算机系统的电气隔离,具有很高的灵敏度和线性 度,可以精确地传送电压信号。线性度达0.05%,信号带宽:直流到1MHZ。线性隔离电路6 里包括了反馈光接收电路以及电流-电压、电压_电流转换电路。通过反馈通路的非线性 来抵消直通通路的非线性,达到线性隔离的目的。从精简电路电源有利于实现小型化的角 度上考虑,采用单电源供电的运放。考虑到检测的电机电流采样电压值经常在0V左右,为 了使运算放大器62工作在线性区,在其输入端加了偏置电压。线性隔离电路6里输入电阻 64的阻值将直接影响线性隔离电路6输入电压的线性范围,输出电阻65的阻值变化将改变 输出电压的幅值范围。由于高线性度模拟光电耦合器会存在一些高频的噪声,因此将输出 运放设计成低通滤波器。
[0044] 电压转换电路9的设计目的,其一实现控制驱动模块与其他电路完全隔离,其二 尽量减少控制驱动模块对电源品种的要求。因此设计电压转换电路9用于将输入的单一电 源转换成各类电压给控制信号隔离电路1、脉宽调制信号发生电路2、前端驱动控制电路3、 电流实时采样电路5、线性隔离电路6、过流保护电路7供电。设计中没有采用常规的DC-DC 电源模块、三端稳压管这些常用技术,而是采用贴片三极管和稳压二极管实现电源变压供 电,大大减小了需要占用的空间。电压转换电路9包括贴片三极管91、稳压二极管92、限流 电阻93和滤波电容94。
[0045] 本发明的直流电机控制驱动模块驱动能力:
[0046] 驱动电流《11A
[0047] P丽频率:《100KHZ可调
[0048] 工作温度:-40。C〜+55。C
[0049] 存储温度:-55°C〜+70°C
[0050] 驱动四个直流电机的电路板外形尺寸可以做到:170 X 152 (mm), [0051] 整板厚度:<20咖
[0052] 本发明主要采用了半桥控制芯片、中功率MOSFET管、无感微电阻、高线性度模拟 光电耦合器、高频高速光耦合器件等分立元件,运用尖峰吸收技术、双极性驱动技术、线性隔离技术、无感采样电流技术、实现了无散热、无干扰无噪音、成本低廉、占用空间小、动态 响应快、性能稳定、安全可靠、能满足光电设备稳定跟踪使用要求的直流电机控制驱动模 块。
[0053] 性能稳定可靠,通过各项机载设备试验,连续工作数千小时无故障。海、陆、空各种 应用场合均适用。

Claims (10)

  1. 一种直流电机控制驱动模块,其特征在于,它包括:一个用于抑制桥式驱动电路(4)内功率驱动器件(41)的峰值功率、并且控制功率驱动器件(41)噪声和发热的尖峰抑制与吸收电路(8);一个用于光电设备稳定跟踪伺服系统直流电机的驱动、缩短直流电机的动态反应时间、由脉宽调制信号发生电路(2)、前端驱动控制电路(3)和桥式驱动电路(4)搭建成的双极性电机驱动主电路;一个用于将直流电机(11)的电流值实时采样并隔离线性输出、和外部运动控制模块(12)一起实现数字化电流闭环调整并从电路上实现直流电机过流保护的电流实时采样电路(5)、线性隔离电路(6)、过流保护电路(7);一个用于实现电气隔离、抑制驱动模块的干扰、实现无干扰无噪音控制驱动的控制信号隔离电路(1)、线性隔离电路(6)、电压转换电路(9);所述桥式驱动电路(4)的输出端与直流电机(11)联接。
  2. 2. 根据权利要求l所述的直流电机控制驱动模块,其特征在于,所述桥式驱动电路(4) 输入端与前端驱动控制电路(3)、尖峰抑制与吸收电路(8)及电压转换电路(9)联接。
  3. 3. 根据权利要求1所述的直流电机控制驱动模块,其特征在于,所述前端驱动控制电 路(3)具有一个用于防止出现上下管同臂导通的延时导通功能的、采用贴片式超快恢复二 极管作为前端驱动控制电路(3)内半桥驱动电路(33)的V。。与VJ司的二极管(32),同时, 自举电容(31)选用高稳定、低串联电感、高频率特性的电容。
  4. 4. 根据权利要求1或2或3所述的直流电机控制驱动模块,其特征在于,所述桥式驱 动电路(4)输出端联接有两个回路,每个回路分别按顺序联接,第一个回路是:电流实时采 样电路(5)、过流保护电路(7)、前端驱动控制电路(3),最后接桥式驱动电路(4)输入端, 实现直流电机(11)的过流保护功能;第二个回路是:电流实时采样电路(5)、线性隔离电 路(6)、外部运动控制模块(12)、控制信号隔离电路(1)、脉宽调制信号发生电路(2)、前端 驱动控制电路(3),最后接桥式驱动电路(4)输入端;所述线性隔离电路(6)是用于实时 采样电机电枢电流、并线性隔离输出给外部运动控制模块(12);所述的外部运动控制模块 (12)是用于根据采样的电流值做电流闭环调整环,将调整后的信号输出给控制信号隔离电 路(1)。
  5. 5. 根据权利要求l所述的控制直流电机驱动模块,其特征在于,所述桥式驱动电路(4) 由表贴T0-220AB封装的功率驱动器件(41)为MOSFET管组成桥式驱动电路,与脉宽调制信 号发生电路(2)、前端驱动控制电路(3)构成双极性电机驱动主电路。
  6. 6. 根据权利要求1所述的直流电机控制驱动模块,其特征在于,所述尖峰抑制与吸收 电路(8)包括电阻(81)、充放电电容(82)、二极管(83),设置在桥式驱动电路(4)的四个 MOSFET管的源极和漏极近处,抑制功率驱动器件的峰值功率。
  7. 7. 根据权利要求1所述的直流电机控制驱动模块,其特征在于,所述前端驱动控制电 路(3)是驱动低压侧和高压侧四个MOSFET管(41)的驱动器,包括低端功率晶体管驱动器、 高端功率晶体管驱动器、电平转换器、输入逻辑电路、延时导通电路。
  8. 8. 根据权利要求1所述的直流电机控制驱动模块,其特征在于,所述电流实时采样电 路(5)是采用无感微电阻串接入直流电机(11)主回路实时采样电机电流、不影响直流电机 (11)的机械特性曲线、并设置滤波电容滤除采样的直流电机(11)电流纹波的电流实时采样电路;所述过流保护电路(7),是由运算放大器组成的过流保护电路比较器(71),用于实 现直流电机(11)的过流过热保护。
  9. 9. 根据权利要求l所述的直流电机控制驱动模块,其特征在于,所述线性隔离电路(6) 包括高线性度模拟光电耦合器和运算放大器;所述控制信号隔离电路(l),是高频高速光 耦合电路。
  10. 10. 根据权利要求1所述的直流电机控制驱动模块,其特征在于,所述电压转换电路 (9)包括贴片三极管(91)、稳压二极管(92)、限流电阻(93)和滤波电容(94),用于将输入 的单一电源转换成各类电压给控制信号隔离电路(1)、脉宽调制信号发生电路(2)、前端驱 动控制电路(3)、电流实时采样电路(5)、线性隔离电路(6)、过流保护电路(7)供电。
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