CN106292448B - 压电喷射点胶设备的驱动控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压电喷射点胶设备的驱动控制装置,为克服现有技术存在因为高次谐波分量大而产生的能源利用效率低、驱动电流小、参数调整困难复杂与残留应变的问题,该驱动控制装置包括电源部分、控制部分、激励信号发生部分及驱动部分;电源部分包括降压稳压电源和直流稳压电源;降压稳压电源包括型号为D‑3F的正负12V开关电源、滤波电路、正12V转5V转换电路与5V转3.3V转换电路;降压稳压电源分别和控制部分、激励信号发生部分电线连接,直流稳压电源PMC1的正输出端与驱动部分的MOS管全桥电路中MOS管Q6的漏极电线连接,直流稳压电源PMC2的正输出端与驱动部分的MOS管全桥电路中MOS管Q5的漏极电线连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种属于电气控制领域的驱动控制设备,更确切地说,本发明涉及一种压电喷射点胶设备的驱动控制装置。
背景技术
流体点胶是以一种受控的方式对流体进行精确分配的过程。它在食品加工、生物医学、微电子封装等各个行业都发挥着重要作用。尤其在微电子封装领域,对流体点胶的性能有着更加苛刻的要求,流体点胶技术逐渐成为微电子封装中的关键技术之一。
与传统的针头式流体点胶技术相比,压电喷射点胶技术具有速度快、精度高、一致性好、分配效果好及不受空间限制等优点,为流体点胶工艺提供高速、高质量和低成本的选择。在微电子封装中,压电喷射点胶技术是对所用流体材料进行快速精确分配的最佳方式。
对于压电喷射点胶设备而言,驱动信号一般采用矩形波,喷出胶点容易发散,并且矩形波是压摆率(每单位时间的电压变化量)较大的波形,存在对压电元件实际动作不作贡献的高次谐波,增加了能耗且在一定程度上影响元件的性能和使用寿命。而驱动信号为压摆率较小的梯形波时,胶点液滴易汇聚、更集中,降低点胶设备能耗,并在一定程度上缓解了压电元件的迟滞效应。
对于压电喷射点胶设备的核心器件压电元件来说,其本身具有以下性质:对其施加正电压压电元件会伸长,解除该电压会恢复,但仍会产生残留应变。若在解除电压的状态下暂时放置压电元件(放置时间约为1秒),则该残留应变会消失。但是如果在保留残留应变的状态下再次施加正电压,压电元件的伸长量会减少残留应变的量,因此不能充分发挥压电元件的能力。该性质在对压电元件施加负电压使其收缩的情况下也是相同的。
对此,公布号为JP2006231928A,公布日为2006.09.07,专利名称为“液体吐出ヘッド駆動方法及び液体吐出装置(液体喷射驱动方法和驱动装置)”的日本专利提出了如下方案:不只解除施加到压电元件的正电压,而且还接着施加负电压来迅速消除残留应变。该方案取得了较好的效果。
目前人们己经发明了一些驱动压电元件的方法,大致可概括为以下几类:
1.MOS管组成的半桥驱动电路。这类方法的优点是电路简单,驱动电流大,其缺点使用方波信号直接驱动开关元件,使得压电元件的驱动信号含有较多对压电元件动作无贡献的高频谐波分量,能源利用效率低,在点胶性能等方面存在不足。
2.MOS管组成的全桥的驱动电路。这类方法的优点除了MOS管半桥驱动电路的优点,还可获得正反双极性电压的驱动能力,缺点同半桥驱动电路。
3.改进的H桥驱动电路。冈口健二朗以此驱动电路申请了中国专利,专利公布号为CN 103988327 A,公开日为2014.08.13,专利名称为“压电元件用驱动电源”。该驱动电路通过利用LPF(低通滤波器)降低了信号的压摆率,进而使输出驱动信号成为台阶状的波形,一定程度上弥补了单纯使用H桥驱动电路的缺点。但是高次谐波分量抑制效果并不十分理想,且电路参数调整复杂,缺乏灵活性。
4.使用补偿器的驱动电路。大岛敦以此驱动电路申请了中国专利,专利公布号为CN 102862388 A,公开日为2013.01.09,专利名称为“压电元件驱动电路以及流体喷射装置”。该驱动电路主要针对残留应变问题,通过线圈和压电元件形成谐振电路和对驱动信号施加相位超前补偿并使其负反馈来抑制谐振波峰,并通过调整波峰的抑制程度来稍许产生反向电压。该方法在避免电路大型化的情况下一定程度上解决了残留应变问题。缺点是反向电压的控制和调整较复杂,并且需要额外的三角波发生电路,增加了电路复杂程度。
5.使用模拟器件的驱动电路。专利公布号为CN 104808552 A,公开日为2015.07.29,专利名称为“压电喷射点胶设备的驱动控制装置”。采用模拟器件搭建了驱动电路,在一定程度上缓解了应变残留、参数调整困难的问题。但是存在驱动电流较小,并联电路存在环流问题,正负向电压不能独立调节等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在因为高次谐波分量大而产生的能源利用效率低、驱动电流小、参数调整困难复杂与残留应变的问题,提供了一种压电喷射点胶设备的驱动控制装置。
为解决上述技术问题,本发明是采用如下技术方案实现的:所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置包括电源部分、控制部分、激励信号发生部分及驱动部分.
所述的电源部分包括降压稳压电源和直流稳压电源;降压稳压电源包括滤波电路、正12V转5V转换电路与5V转3.3V转换电路;
所述的滤波电路的正负12V输出端和激励信号发生部分的正负12V输入端与驱动部分的正12V输入端电线连接;正12V转5V转换电路的5V输出端分别和控制部分、激励信号发生部分与驱动部分的5V输入端电线连接;5V转3.3V转换电路的3.3V输出端与控制部分的3.3V输入端电线连接;
直流稳压电源PMC1的正输出端与驱动部分的MOS管全桥电路中型号为IRF640的MOS管Q6的漏极电线连接,电源部分的直流稳压电源PMC2的正输出端与驱动部分的MOS管全桥电路中型号为IRF640的MOS管Q5的漏极电线连接。
技术方案中所述的降压稳压电源还包括型号为D-3F的正负12V开关电源与电源指示灯电路。所述的型号为D-3F的正负12V开关电源的正12V端与滤波电路中J1端子的1号引脚电线连接,正负12V开关电源的负12V端与滤波电路中J1端子的4号引脚电线连接,正负12V开关电源的两个COM端分别接滤波电路中J1端子的2号引脚、3号引脚;滤波电路中的电感L1的一端与电容C2正极的连接点和12V转5V转换电路中的型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的1号引脚电线连接;12V转5V转换电路中的型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的4号引脚和5V转3.3V转换电路中的型号为AMS1117_3.3V的三端线性稳压芯片U2的3号引脚电线连接;电源指示灯电路中的电阻R5、电阻R3、电阻R4的一端分别和5V转3.3V转换电路的3.3V输出端、正12V转5V转换电路的5V输出端、滤波电路的+12V输出端电线连接,电源指示灯电路中的电阻R6的一端与滤波电路的-12V输出端电线连接。
技术方案中所述的滤波电路的正负12V输出端和激励信号发生部分的正负12V输入端与驱动部分的正12V输入端电线连接是指:滤波电路中电感L1的一端与电容C2正极的连接点即+12V输出端和激励信号发生部分的电压跟随电路中高速运算放大器U9的7号引脚、高速电压放大电路中高速运算放大器U7的7号引脚、驱动部分的1号MOS管半桥驱动电路中驱动芯片U10的3号引脚与驱动部分的2号MOS管半桥驱动电路中驱动芯片U13的3号引脚电线连接;滤波电路中电感L3的一端与电容C2正极的连接点即-12V输出端和激励信号发生部分的电压跟随电路中型号为AD811的高速运算放大器U7的4号引脚、激励信号发生部分的高速电压放大电路型号为AD811的高速运算放大器U9的4号引脚电线连接。
技术方案中正12V转5V转换电路的5V输出端分别和控制部分、激励信号发生部分与驱动部分的5V输入端电线连接是指:所述的正12V转5V转换电路中型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的4号引脚与电感L2的一端的连接点即5V输出端和控制部分的液晶显示屏接口电路中双排插针J2的28号引脚、激励信号发生部分的信号缓冲电路中缓冲器U4的20号引脚、激励信号发生部分的高速电压比较电路中高速电压比较器U8的1号引脚、驱动部分的1号MOS管半桥驱动电路中驱动芯片U10的11号引脚、驱动部分的2号MOS管半桥驱动电路中驱动芯片U13的11号引脚电线连接。
技术方案中所述的5V转3.3V转换电路的3.3V输出端与控制部分的3.3V输入端电线连接是指:所述的电源部分的5V转3.3V转换电路中电容C10的一端、电容C9的一端与电阻R2一端的连接点即3.3输出端和控制部分的型号为STM32F103RET6的单片机最小系统电路中电阻R9的一端、电感L4的一端、二极管D4的一端、单片机芯片U3的19号引脚、单片机芯片U3的32号引脚、单片机芯片U3的48号引脚、单片机芯片U3的64号引脚、插座J4的3号引脚、控制部分的液晶显示屏接口电路中双排插针J2的24号引脚、双排插针J2的25号引脚、控制部分的指示灯电路中电阻R8、控制部分的指示灯电路中电阻R10、控制部分的指示灯电路中电阻R11、控制部分的指示灯电路中电阻R13的一端、激励信号发生部分的正弦波发生电路中晶振U6的4号引脚、型号为AD9851的芯片U5的6号引脚、型号为AD9851的芯片U5的11号引脚、型号为AD9851的芯片U5的18号引脚与型号为AD9851的芯片U5的23号引脚电线连接。
技术方案中所述的控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的20号引脚与激励信号发生部分的电压跟随电路中型号为AD811的高速运算放大器U9的3号引脚电线连接;控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的21号至23号、41号至45引脚与激励信号发生部分的信号缓冲电路中型号为74HC244的缓冲器U4的2号、4号、6号、8号、17号、15号、13号、11号引脚依次电线连接;控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的15号引脚与激励信号发生部分的信号缓冲电路中型号为74HC244的缓冲器U4的1号、19号引脚电线连接;控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的2号、24号、25号引脚与激励信号发生部分的正弦波发生电路中型号为AD9851的芯片U5的22号、7号、8号引脚依次电线连接;控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的50号引脚与驱动部分的1号MOS管半桥驱动电路中型号为IR2110S的驱动芯片U10的13号引脚、驱动部分的2号MOS管半桥驱动电路中型号为IR2110S的驱动芯片U13的13号引脚电线连接。
技术方案中所述的激励信号发生部分的高速电压比较电路中型号为AD8561的高速电压比较器U8的7号引脚即激励信号T_PH输出端与1号MOS管半桥驱动电路中型号为8550的PNP三极管Q2的发射级、电阻R24的一端、2号MOS管半桥驱动电路中型号为8550的PNP三极管Q3的发射级、电阻R33的一端电线连接;激励信号发生部分的高速电压比较电路中型号为AD8561的高速电压比较器U8的8号引脚即激励信号T_PL输出端与1号MOS管半桥驱动电路中型号为8550的PNP三极管Q1的发射级、电阻R27的一端、2号MOS管半桥驱动电路中型号为8550的PNP三极管Q4的发射级、电阻R36的一端电线连接。
技术方案中所述的控制部分包括型号为STM32F103RET6的单片机最小系统、液晶显示屏接口电路、指示灯电路和按键电路;
所述的型号为STM32F103RET6的单片机最小系统包括型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3;液晶显示屏接口电路包括双排插针J2;指示灯电路包括发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7、发光二极管D8、电阻R8、电阻R10、电阻R11与电阻R13;按键电路包括按键K1、按键K2、按键K3、按键K4、按键K5与按键K6;型号STM32F103RET6的单片机U3的14号、52号、53号与54号引脚和按键电路中按键K1、按键K2、按键K3与按键K4的一端即WK_UP、KEY0、KEY1、KEY2依次电线连接;型号为STM32F103RET6的单片机的8号、9号、10号与11号引脚和指示灯电路中发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7与发光二极管D8的负极即LED0、LED1、LED2、LED3端依次电线连接;型号为STM32F103RET6的单片机U3的40号、39号、38号、37号引脚和液晶显示屏接口电路中双排插针J2的1号、2号、3号与4号引脚依次电线连接,型号为STM32F103RET6的单片机U3的7号引脚与双排插针J2的5号引脚电线连接,型号为STM32F103RET6的单片机U3的26号引脚至28号引脚、55号引脚至59号引脚、61号引脚、62号引脚、29号引脚、30号引脚、33号引脚至36号引脚和双排插针J2的6号引脚至21号引脚依次电线连接。
技术方案中所述的激励信号发生部分包括电压跟随电路、信号缓冲电路、正弦波发生电路、低通滤波电路、高速电压放大电路和高速电压比较电路;电压跟随电路的输出端T_WAVE与高速电压比较电路中型号为AD8561的高速电压比较器U8的2号引脚电线连接;信号缓冲电路中型号为74HC244的缓冲器U4的18号、16号、14号、12号、3号、5号、7号、9号引脚与正弦波发生电路中型号为AD9851的芯片U5的4号至1号、28号至25引脚依次电线连接;正弦波发生电路中的型号为AD9851的芯片U5的21号引脚与低通滤波电路的输入端即与电阻R15、电感L5的连接点电线连接;滤波电路的电感L7、电容C35、电阻R16的连接点与高速电压放大电路的输入端即型号为AD811的高速运算放大器U7的3号引脚电线连接;高速电压放大电路的输出端C_WAVE即高速运算放大器U7的6号引脚与高速电压比较电路中型号为AD8561的高速电压比较器U8的3号引脚电线连接。
技术方案中所述的驱动部分包括1号MOS管半桥驱动电路、2号MOS管半桥驱动电路、1号自举电路、2号自举电路、MOS管全桥电路及快速放电电路;1号MOS管半桥驱动电路的VB1输出端与1号自举电路中型号为1N4148的二极管D9的负极电线连接;1号MOS管半桥驱动电路的VS1输出端与1号自举电路中二极管D12的正极、定时器芯片U11的4号、8号引脚、电容C45的另一端、型号为1SMB5927BT3G的12V稳压管D13的负极电线连接;2号MOS管半桥驱动电路的VB2输出端与2号自举电路中型号为1N4148的二极管D20的负极电线连接;2号MOS管半桥驱动电路的VS2输出端与2号自举电路中二极管D23的正极、定时器芯片U12的4号、8号引脚、电容C52的另一端、型号为1SMB5927BT3G的12V稳压管D24的负极电线连接;1号MOS管半桥驱动电路中HO1输出端与MOS管全桥电路中型号为IRF640的N型功率MOS管Q6的栅极电线连接;1号MOS管半桥驱动电路中LO1输出端与型号为IRF640的N型功率MOS管Q8的栅极电线连接;2号MOS管半桥驱动电路中LO2输出端与MOS管全桥电路包括型号为IRF640的N型功率MOS管Q5的栅极电线连接;2号MOS管半桥驱动电路中HO2输出端与型号为IRF640的N型功率MOS管Q7的栅极电线连接;快速放电电路中电感L8的一端、电阻R37的一端、型号为1N5380B的二极管D17的负极与MOS管全桥电路中OUT输出端电线连接。
与现有技术相比本发明的有益效果是:
1.本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置采用单片机作为控制器,参数调整方便灵活。
2.本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置借鉴通信中调制解调思想,采用高频正弦波作为载波,梯形波作为调制波,二者经高速比较器得到的不同占空比的方波作为MOS管全桥驱动电路的输入信号。采用梯形波作为驱动信号,可以有效地抑制了高次谐波分量的问题,降低了能耗,采用MOS管全桥驱动电路可以提供可达较大(>10A)的驱动电流,提高点胶设备的工作效率和质量。
3.本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置采用MOS管全桥驱动,提供正负双极性驱动电压,并且可以通过调节供电电压直接调节驱动电压幅值、正反向电压调节独立,通过按键改变频率等参数,反向电压可以有效地解决残留应变的问题。
4.本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置采用模块化设计,维护方便。
5.本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置需人工操作的控制部分最高电压峰值为24V,避免触电危险。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明:
图1是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置的结构原理框图;
图2是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置电源部分的滤波电路原理图;
图3是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置电源部分的直流正12V转直流5V的转换电路原理图;
图4是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置电源部分的直流5V转直流3.3V的转换电路原理图;
图5是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置电源部分的电源指示灯的电路原理图;
图6是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置控制部分的型号为STM32F103RET6的单片机的最小系统电路原理图;
图7是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置控制部分的型号为ILI9320的液晶显示屏的接口电路;
图8是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置控制部分的指示灯的电路原理图;
图9是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置控制部分的按键的电路原理图;
图10是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置激励信号发生部分的电压跟随电路的电路原理图;
图11是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置激励信号发生部分的信号缓冲电路的电路原理图;
图12是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置激励信号发生部分的正弦波发生电路的电路原理图;
图13是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置激励信号发生部分的低通滤波电路的电路原理图;
图14是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置激励信号发生部分的高速电压放大电路的电路原理图;
图15是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置激励信号发生部分的高速电压比较电路的电路原理图;
图16是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置驱动部分的1号MOS管半桥驱动电路的电路原理图;
图17是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置驱动部分的1号自举电路的电路原理图;
图18是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置驱动部分的2号MOS管半桥驱动电路的电路原理图;
图19是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置驱动部分的2号自举电路的电路原理图;
图20是本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置驱动部分的MOS全桥电路的电路原理图;
图21是本发明所针对的压电喷射点胶设备的结构示意图;
图中:1.蝶形螺母,2.柔性铰链杠杆,3.阀杆,4.压电叠堆,5.回复弹簧,6.阀体,7.胶液腔,8.胶液供应口(连接供料压力桶),9.阀座,10.喷嘴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述:
参阅图1,本发明所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置包括电源部分、控制部分、激励信号发生部分及驱动部分。
一.电源部分
所述的电源部分包括降压稳压电源和直流稳压电源。
所述的降压稳压电源包括型号为D-3F的正负12V开关电源、滤波电路、正12V转5V转换电路、5V转3.3V转换电路与电源指示灯电路,为控制部分提供5V、3.3V直流电,为激励信号发生部分提供正负12V、5V直流电(以数字地DGND为参考电位);
所述的型号为PMC250-0.25A直流稳压电源提供高电压HVCC和低电压LVCC(以模拟地AGND为参考电位),其中数字地DGND和模拟地AGND通过零欧电阻单点电线连接。针对所述的压电喷射点胶设备需要的高电压HVCC=120V和低电压LVCC=20V。
1.参阅图2,所述的电源部分中的降压稳压电源的滤波电路包括型号为1N5822的二极管D1、型号为1N5822的二极管D2、保险丝F1、保险丝F2、铝电解电容C1、铝电解电容C2、铝电解电容C5、铝电解电容C6、电感L1、电感L3、电阻R1;与J1端子
所述的型号为D-3F的正负12V开关电源的正12V端与滤波电路中J1端子的1号引脚电线连接,正负12V开关电源的负12V端与滤波电路中J1端子的4号引脚电线连接,正负12V开关电源的两个COM端分别接滤波电路中J1端子的2号引脚、3号引脚;
滤波电路中的J1端子的1号引脚与型号为1N5822的二极管D1的正极电线连接,二极管D1的负极与额定电流为2.6A的保险丝F1的一端电线连接,保险丝F1的另一端与电感值为100uH的电感L1、电容值为470uF耐压值为35V的铝电解电容C1的正极电线连接,铝电解电容C1的负极与电容值为330uF耐压值为25V的铝电解电容C2的负极、模拟地AGND电线连接,电感L1的另一端与电容值为330uF电容C2的正极电线连接,连接点即为+12V电压输出端。
滤波电路中的J1端子的2号和3号引脚与模拟地AGND电线连接;阻值为0欧姆的电阻R1的一端与模拟地AGND电线连接,电阻R1的另一端与数字地DGND电线连接,实现模拟地AGND和数字地DGND的单点连接。
滤波电路中的J1端子的4号引脚与型号为1N5822的二极管D2的负极电线连接,二极管D2的正极与额定电流为1A的保险丝F2的一端电线连接,保险丝F2的另一端与电感值为100uH的电感L3、电容值为470uF耐压值为35V的铝电解电容C5的负极电线连接,电容C5的正极与电容值为330uF耐压值为25V的铝电解电容C6的正极、模拟地AGND电线连接,电感L3的另一端与电容值为330uF耐压值为25V的电容C6的负极电线连接,连接点即为-12V电压输出端。
2.参阅图3,所述的电源部分的正12V转5V转换电路包括铝电解电容C3、二极管D3、电感L2、铝电解电容C4和型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1。
型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的1号引脚与电容值为470uF耐压值为35V的铝电解电容C3的正极电线连接,连接处即为电源部分的正12V转5V转换电路的直流+12V电压输入端,与电源部分的滤波电路的+12V输出端电线连接;铝电解电容C3的负极与模拟地AGND电线连接,构成滤波电路;型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的0号引脚、3号引脚和5号引脚与模拟地AGND电线连接,型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的2号引脚与型号为1N5822的二极管D3的负极、电感值为100uH的电感L2的一端电线连接,二极管D3的正极与模拟地AGND电线连接,电感L2的另一端与电容值为330uF耐压值为25V的铝电解电容C4的正极电线连接,电容C4的负极与模拟地AGND电线连接;型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的4号引脚和电感L2、铝电解电容C4的连接点电线连接,该连接点即为直流5V电压输出端。
3.参阅图4,所述的电源部分5V转3.3V转换电路包括型号为AMS1117_3.3V的三端线性稳压芯片U2、铝电解电容C7、钽电解电容C8、电容C9、电容C10、电容C11与电阻R2;
型号为AMS1117_3.3V的三端线性稳压芯片U2的3号引脚与电容值为330uF耐压值为35V的铝电解电容C7的正极、电容值为0.1uF的普通电容C11的一端、正12V转5V转换电路的5V输出端电线连接,连接点处即为5V转3.3V转换电路的5V输入端;型号为AMS1117_3.3V的三端线性稳压芯片U2的0号引脚和2号引脚与电容值为10uF的钽电解电容C8的正极、电阻值为2欧姆的电阻R2的一端电线连接,钽电解电容C8的负极与电容值为1uF的电容C9的一端、电容值为0.1uF的电容C10的一端、模拟地AGND电线连接,电阻R2的另一端与电容C9的另一端、电容C10的另一端电线连接,连接点处即为直流3.3V电压输出端。
4.参阅图5,所述的电源部分的电源指示灯电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、发光二极管DS_1、发光二极管DS_2、发光二极管DS_3与发光二极管DS_4;
在电源指示灯电路中的电阻R5、电阻R3、电阻R4的一端分别与3.3V、5V、+12V的电压输出端电线连接,电阻R3、电阻R4、电阻R5的另一端依次和发光二极管DS_1、发光二极管DS_3、发光二极管DS_2的正极电线连接,发光二极管DS_1、发光二极管DS_2、发光二极管DS_3的负极接模拟地AGND,即构成3.3V、5V、12V的电源指示灯电路,其中电阻R3为1K欧姆,电阻R4为2K欧姆,电阻R5为1K欧姆;电阻R6的一端与-12V电压输出端电线连接,另一端与发光二极管DS_4的负极电线连接,发光二极管DS_4的正极与模拟地AGND电线连接,构成-12V的电源指示灯电路,其中R6为2K欧姆。
电源部分的内部连接关系:
参阅图2,电源部分的滤波电路与型号为D-3F的正负12V开关电源的输出端相连,对正负12V电源进行滤波处理。即所述的型号为D-3F的正负12V开关电源的正12V端与滤波电路中J1端子的1号引脚电线连接,正负12V开关电源的负12V端与滤波电路中J1端子的4号引脚电线连接,型号为D-3F的正负12V开关电源的两个COM端分别与滤波电路中J1端子的2号引脚、3号引脚电线连接。
参阅图3,电源部分的12V转5V转换电路的12V直流电输入端与滤波电路中+12V直流电输出端电线连接。即电源部分的正12V转5V转换电路中的型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的1号引脚与电源部分的滤波电路中电感值为100uH的电感L1的一端电线连接。
参阅图4,电源部分的5V转3.3V转换电路的5V输入端与电源部分的12V转5V转换电路的5V输出端电线连接。即电源部分的5V转3.3V转换电路中型号为AMS1117_3.3V的三端线性稳压芯片U2的3号引脚与电源部分的正12V转5V转换电路中型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的4号引脚电线连接。
参阅图5,电源部分的电源指示灯电路中的电阻R5、电阻R3、电阻R4、电阻R6的一端分别与电源部分的5V转3.3V转换电路中电容值为0.1uF的电容C10的一端、电源部分的正12V转5V转换电路中型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的4号引脚、电源部分的滤波电路电感值为100uH的电感L1的一端、电源部分的滤波电路电感值为100uH的电感L3的一端电线连接。
电源部分的直流稳压电源由两套型号为PMC250-0.25A的电源组成,记为PMC1和PMC2。型号为PMC250-0.25A的直流稳压电源输入端接市电220V,输出端为正(+)负(-)和地(GND)三个接线端子,其中地(GND)端子不使用。型号为PMC250-0.25A的直流稳压电源PMC1的正(+)输出端即为高电压HVCC输出端;型号为PMC250-0.25A的直流稳压电源PMC2的正(+)输出端电线即为低电压LVCC输出端;二者的(-)端与模拟地AGND电线连接。
电源部分与控制部分、激励信号发生部分和驱动部分的连接关系:
电源部分的降压稳压电源提供3.3V、5V、+12V和-12V的直流电,其中为控制部分提供3.3V和5V直流电,为激励信号发生部分提供3.3V、5V、+12V和-12V直流电。即电源部分的5V转3.3V转换电路中电容C10的一端与控制部分的型号为STM32F103RET6的单片机最小系统电路原理图中电阻R9的一端、电感L4的一端、二极管D4的一端、单片机芯片U3的19号引脚、单片机芯片U3的32号引脚、单片机芯片U3的48号引脚、单片机芯片U3的64号引脚、插座J4的3号引脚,控制部分的液晶显示屏接口电路中双排插针J2的24号引脚、双排插针J2的25号引脚,控制部分的指示灯电路中电阻R8、R10、R11和R13的一端,激励信号发生部分的正弦波发生电路中晶振U6的4号引脚、型号为AD9851的芯片U5的6号、11号、18号、23号引脚电线连接;
电源部分的正12V转5V转换电路中型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的4号引脚与控制部分的液晶显示屏接口电路中双排插针J2的28号引脚、激励信号发生部分的信号缓冲电路中缓冲器U4的20号引脚、激励信号发生部分的高速电压比较电路中高速电压比较器U8的1号引脚、驱动部分的1号MOS管半桥驱动电路中驱动芯片U10的11号引脚、驱动部分的2号MOS管半桥驱动电路中驱动芯片U13的11号引脚电线连接;
电源部分的滤波电路电感值为100uH的电感L1的一端(+12V输出端)和激励信号发生部分的电压跟随电路中高速运算放大器U9的7号引脚、高速电压放大电路中高速运算放大器U7的7号引脚、驱动部分的1号MOS管半桥驱动电路中驱动芯片U10的3号引脚、驱动部分的2号MOS管半桥驱动电路中驱动芯片U13的3号引脚电线连接;
电源部分的滤波电路电感值为100uH的电感L3的一端(-12V输出端)与激励信号发生部分的电压跟随电路中型号为AD811的高速运算放大器U7的4号引脚、激励信号发生部分的高速电压放大电路型号为AD811的高速运算放大器U9的4号引脚电线连接。
直流稳压电源为驱动部分提供高电压HVCC和低电压LVCC直流电。即电源部分的直流稳压电源PMC1的正(+)输出端与驱动部分的MOS管全桥电路中型号为IRF640的N型功率MOS管Q6的漏极电线连接,电源部分的直流稳压电源PMC2的正(+)输出端与驱动部分的MOS管全桥电路中型号为IRF640的N型功率MOS管Q5的漏极电线连接。
二.控制部分
控制部分包括型号为STM32F103RET6的单片机最小系统、液晶显示屏接口电路、指示灯电路和按键电路。型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3接收按键的输入信号并驱动液晶显示屏,根据液晶显示屏上的提示,通过按键设置梯形波驱动信号的频率、上升时间、下降时间、占空比及产生调制信号并在显示屏上显示相应参数和工作状态。
1.参阅图6,图中是本发明的控制部分的型号为STM32F103RET6的单片机最小系统电路原理图,包括有型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3、复位电路、滤波电路。
型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的40号、39号、38号、37号、7号引脚,26号到28号引脚、55号到59号引脚、61号到62号引脚、29号到30号引脚和33号到36号引脚、51号引脚是液晶显示屏的驱动输出引脚;型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的14号、52号、53号、54号、16号、17号引脚为按键K1到K6的输入引脚;型号为STM32F103RET6的单片机芯片U4的8号、9号、10号、11号引脚为指示灯DS_1至DS_4的驱动输出引脚;型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的20号引脚是型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3内置的数字/模拟转换器的输出引脚,与激励信号发生部分中电压跟随电路的输入端,即型号为AD811的高速运算放大器U9的3号引脚电线连接;控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的21号至23号、41号至45引脚是激励信号发生部分中信号缓冲电路的数据和控制输入引脚;控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的2号、24号、25号引脚是激励信号发生部分中正弦波发生电路的控制引脚;控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的16号是驱动部分中1号MOS管半桥驱动电路、2号MOS管半桥驱动电路的使能控制引脚;
型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的1号引脚与型号为1N4148的二极管D4的负极电线连接,型号为1N4148的二极管D4的另一端与3.3V输出端电线连接;单片机芯片U3的3号引脚与型号为CC5V-1TA的32.768KHz的表贴晶振Y1的一端及电容C16的一端电线连接,单片机芯片U3的4号引脚与表贴晶振Y1的另一端及电容15的一端电线连接;单片机芯片U3的5号引脚与型号为NX3225GD-8MHz的表贴晶振Y2的一端、电阻R7的一端、电容C17的一端电线连接,单片机芯片U3的6号引脚与型号为NX3225GD-8MHz的表贴晶振Y2的另一端、电阻R7的另一端、电容C18的一端电线连接;单片机芯片U3的12号引脚与电容C16的另一端、C15的另一端、C17的另一端、C18的另一端、C19的一端、C20的一端及数字地DGND电线连接,单片机芯片U3的13号引脚与电容C19、电容C20的另一端、电感L4的一端电线连接,电感L4的另一端接3.3V电压输出端。
单片机芯片U3的7号引脚与电阻R9的一端、按键KEY_M的一端、电容C23的一端电线连接,电阻R9的另一端与3.3V电压输出端电线连接,按键KEY_M的另一端与电容C23的另一端、数字地DGND电线连接,组成复位电路。单片机芯片U3的19号引脚与电容C22的一端、3.3V电压输出端电线连接,单片机芯片U4的18号引脚与电容C22的另一端、数字地DGND电线连接;单片机芯片U3的32号引脚与电容C24的一端、3.3V电压输出端电线连接,单片机芯片U3的31号引脚与电容C24的另一端、数字地DGND电线连接;单片机芯片U3的48号引脚与电容C21的一端、3.3V电压输出端电线连接,单片机芯片U3的47号引脚与电容C21的另一端、数字地DGND电线连接;单片机芯片U3的64号引脚与电容C12的一端、3.3V电压输出端电线连接,单片机芯片U3的63号引脚与电容C12的另一端、数字地DGND电线连接,以上构成滤波电路。实施例中,电阻R9的值为10K欧姆,电阻R7的值为1M欧姆,电感L4的值为100uH,电容C15、电容C16、电容C17、电容C18的值为22pF,电容C22、电容C24、电容C12、电容C21的值为0.1uF,电容C47的值为10uF。
型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的60号引脚与电阻值为100K电阻R12的一端电线连接,电阻R12的另一端与插座J4的2号引脚电线连接;插座J4的1号引脚与数字地DGND电线连接,插座J4的3号引脚与3.3V电压输出端电线连接;用于单片机芯片BOOT0配置;单片机芯片U3的43号引脚与插座J3的1号引脚电线连接,42号引脚与插座J3的2号引脚电线连接,用于下载程序。
2.参阅图7,本发明控制部分的液晶显示屏接口电路包括双排插针J2、电容C13与电容C14。
一个共有34个引脚的双排插针J2的1号到28号引脚外接型号为ILI9320的液晶显示屏。双排插针J2的1号、2号、3号与4号引脚和型号为STM32F103RET6的单片机的40号、39号、38号、37号引脚依次电线连接,双排插针J2的5号引脚与型号为STM32F103RET6的单片机的7号引脚电线连接,双排插针J2的6号到21号引脚与型号为STM32F103RET6的单片机的26号到28号引脚、55号到59号引脚、61号到62号引脚、29号到30号引脚、33号到36号引脚依次电线连接。双排插针J2的22号引脚接数字地DGND,双排插针J2的23号引脚与型号为STM32F103RET6的单片机的51号引脚电线连接;双排插针J2的24号引脚与3.3V电压输出端、电容值为0.1nF的电容C13的一端电线连接,电容C13的另一端与双排插针J2的22号引脚电线连接;双排插针J2的25号引脚接3.3V电压输出端,双排插针J2的26号引脚接数字地DGND;双排插针J2的28号引脚与5V电压输出端、电容值为0.1nF的电容C14的一端电线连接,电容C14的另一端与双排插针J2的26号引脚电线连接;双排插针J2的29号引脚至34号引脚悬空。
3.参阅图8,所述的控制部分的指示灯电路包括发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7、发光二极管D8、电阻R8、电阻R10、电阻R11和电阻R13;
发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7与发光二极管D8的正极依次与电阻R8、R10、R11和R13的一端电线连接,发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7与发光二极管D8的负极即LED0、LED1、LED2和LED3端依次与型号为STM32F103RET6的单片机的8号、9号、10号和11号引脚电线连接,电阻R8、R10、R11和R13的另一端均与3.3V电压输出端电线连接。其中电阻R8、R10、R11和R13的阻值均为510欧姆。
4.参阅图9,所述的控制部分的按键电路包括按键K1、按键K2、按键K3、按键K4、按键K5和按键K6。
按键K1、按键K2、按键K3、按键K4、按键K5和按键K6的一端接数字地DGND,按键K1、按键K2、按键K3、按键K4、按键K5和按键K6的另一端即WK_UP、KEY0、KEY1、KEY2、KEY3、KEY4依次与型号为STM32F103RET6的单片机U3的14号、52号、53号、54号、16号和17号引脚依次电线连接。
控制部分的内部连接关系:
型号STM32F103RET6的单片机U3的14号、52号、53号和54号引脚与按键电路按键K1、K2、K3和K4的一端即WK_UP、KEY0、KEY1、KEY2依次电线连接;型号为STM32F103RET6的单片机的8号、9号、10号和11号引脚与指示灯电路中发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7与发光二极管D8的负极即LED0、LED1、LED2、LED3端依次电线连接;型号为STM32F103RET6的单片机的40号、39号、38号、37号引脚与液晶显示屏的接口电路中双排插针J2的1号、2号、3号与4号引脚依次电线连接,型号为STM32F103RET6的单片机的7号引脚与双排插针J2的5号引脚电线连接,型号为STM32F103RET6的单片机的26号到28号引脚、55号到59号引脚、61号到62号引脚、29号到30号引脚、33号到36号引脚与双排插针J2的6号到21号引脚与依次电线连接;
控制部分和激励信号发生部分与驱动部分的连接关系:
型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的20号引脚是型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3内置的数字/模拟转换器的输出引脚,与激励信号发生部分中电压跟随电路的输入端电线连接,即控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的20号引脚与激励信号发生部分的电压跟随电路中型号为AD811的高速运算放大器U9的3号引脚电线连接;控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的21号至23号、41号至45引脚、15号引脚是激励信号发生部分中信号缓冲电路的数据和控制输入引脚,即控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的21号至23号、41号至45引脚与激励信号发生部分的信号缓冲电路中型号为74HC244的缓冲器U4的2号、4号、6号、8号、17号、15号、13号、11号引脚依次电线连接;控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的15号引脚与激励信号发生部分的信号缓冲电路中型号为74HC244的缓冲器U4的1号、19号引脚依次电线连接;
控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的2号、24号、25号引脚是激励信号发生部分中正弦波发生电路的控制引脚;即控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的2号、24号、25号引脚与激励信号发生部分的正弦波发生电路中型号为AD9851的DDS芯片U5的22号、7号、8号引脚依次电线连接;
控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的50号引脚是驱动部分中1号MOS管半桥驱动电路、2号MOS管半桥驱动电路的使能控制引脚,即控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的50号引脚与驱动部分的1号MOS管半桥驱动电路中型号为IR2110S的驱动芯片U10的13号引脚、驱动部分的2号MOS管半桥驱动电路中型号为IR2110S的驱动芯片U13的13号引脚电线连接。
三.激励信号发生部分
激励信号发生部分包括电压跟随电路、信号缓冲电路、正弦波发生电路、低通滤波电路、高速电压放大电路和高速电压比较电路;激励信号发生部分接收控制部分数字/模拟转换器产生的梯形波调制信号和正弦波发生数据控制信号,正弦波发生电路产生高频正弦载波信号,经低通滤波电路滤波,进入高速电压放大电路进行电压放大后,进入高速电压比较电路的负输入端。梯形波调制信号经电压跟随电路,进入高速电压比较电路的正输入端。高速电压比较电路输出二者比较得到的激励信号。
1.参阅图10,所述的电压跟随电路包括型号为AD811的高速运算放大器U9、电容C39和C40、电阻R20。
型号为AD811的高速运算放大器U9的3号引脚(DAC_OUT)与控制部分的型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的20号引脚电线连接,即为电压跟随电路的输入端DAC_OUT;型号为AD811的高速运算放大器U9的4号引脚与电源部分的-12V电压输出端、电容值为0.1uF的电容C40的一端电线连接,型号为AD811的高速运算放大器U9的7号引脚与电源部分的+12V电压输出端、电容值为0.1uF的电容C39的一端电线连接,电容C40、电容C39的另一端与模拟地AGND电线连接;型号为AD811的高速运算放大器U9的2号引脚与电阻值为10K的电阻R20的一端电线连接,电阻R20的另一端与高速运算放大器U9的6号引脚电线连接,连接点即为电压跟随电路的输出端T_WAVE。
2.参阅图11,所述的信号缓冲电路包括型号为74HC244的八路正相缓冲器U4、电容C36。
型号为74HC244的缓冲器U4的2号、4号、6号、8号、17号、15号、13号、11号引脚与控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的21号至23号、41号至45引脚依次电线连接,型号为74HC244的缓冲器U4的1号、19号引脚与控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的15号引脚电线连接;型号为74HC244的缓冲器U4的18号、16号、14号、12号、3号、5号、7号、9号引脚与正弦波发生电路中型号为AD9851的芯片U5的4号至1号、28号至25引脚依次电线连接,型号为74HC244的缓冲器U4的18号、16号、14号、12号、3号、5号、7号、9号引脚与正弦波发生电路中型号为AD9851的芯片U5的4号至1号、28号至25引脚依次电线连接;型号为74HC244的缓冲器U4的20号引脚与电源部分的5V电压输出端、电容值为0.1uF的电容C36的一端电线连接,型号为74HC244的缓冲器U4的10号引脚与电容C36的另一端、模拟地AGND电线连接。
3.参阅图12,所述的正弦波发生电路包括型号为AD9851的芯片U5、20MHz型号为5070的晶振U6、电阻R14、电阻R17、电容C25、电容C26、电容C27和电容C28;
型号为5070的晶振U6的4号引脚与电源部分的3.3V电压输出端、电容C25的正极、电容C26、电容C27、电容C28的一端电线连接,晶振U6的2号引脚与数字地DGND、电容C25的负极、电容C26、电容C27、电容C28的另一端电线连接;型号为5070的晶振U6的3号引脚与电阻R14的一端电线连接,电阻R14的另一端与型号为AD9851的DDS芯片U5的9号引脚电线连接;
型号为AD9851的芯片U5的4号至1号、28号至25引脚与信号缓冲电路中型号为74HC244的缓冲器U4的18号、16号、14号、12号、3号、5号、7号、9号引脚依次电线连接;型号为AD9851的芯片U5的7号、8号、22号引脚与控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的24号、25号、2号引脚依次电线连接;型号为AD9851的芯片U5的6号、11号、18号、23号引脚与电源部分中的3.3V电压输出端电线连接,芯片U5的5号、10号、19号引脚与模拟地AGND电线连接,芯片U5的24号引脚与数字地DGND电线连接;型号为AD9851的芯片U5的12号引脚与电阻R17的一端电线连接,电阻R17的另一端与数字地DGND电线连接;型号为AD9851的芯片U5的21号引脚即为正弦波发生电路的输出端IOUT。实施例中,电容C25的电容值为10uF,电容C26、C27、C28的电容值为0.1uF,电阻R14的电阻值为10欧姆,电阻R17的电阻值为3.9K欧姆。
4.参阅图13,所述的低通滤波电路包括电阻R15、电阻R16,电感L5、电感L6、电感L7,电容C29、电容C30、电容C31、电容C32、电容C33、电容C34和电容C35;
电阻R15的一端与正弦波发生电路的输出端IOUT、电感L5、电容C29、电容C32的一端电线连接,连接点处即为低通滤波电路的输入端;电容C29的另一端与电容C30、电容C33的一端电线连接,电容C30的另一端与电容C31、电容C34的一端电线连接,电阻R15、电容C32、电容C33、电容C34的另一端和电容C35、电阻R16的一端与数字地DGND电线连接;电感L5的另一端与电感L6的一端电线连接,电感L6的另一端与电感L7的一端电线连接;电感L7的另一端与电容C35的另一端、电阻R16的另一端电线连接,连接点处即为滤波电路的输出端SIN_OUT。
实施例中,电阻R15、R16的电阻值均为330欧姆,电容C29的电容值为1pF,电容C30的电容值为5.6pF,电容C31的电容值为4.7pF,电容C33的电容值为33pF,电容C32、C34、C35的电容值为22pF,电感L5的电感值为470nH,电感L6、L7的电感值为390nH。
5.参阅图14,所述的高速电压放大电路包括型号为AD811的高速运算放大器U7、电容C37和电容C38、电阻R18、电阻R19。
型号为AD811的高速运算放大器U7的3号引脚与滤波电路的输出端SIN_OUT电线连接,连接点处即为高速电压放大电路的输入端;型号为AD811的高速运算放大器U7的4号引脚与电源部分的-12V电压输出端、电容值为0.1uF的电容C38的一端电线连接,型号为AD811的高速运算放大器U7的7号引脚与电源部分的+12V电压输出端、电容值为0.1uF的电容C37的一端电线连接,电容C37、电容C38的另一端与模拟地AGND电线连接;型号为AD811的高速运算放大器U7的2号引脚与电阻R18、电阻R19的一端电线连接,电阻R18的另一端接模拟地AGND,电阻R19的另一端与高速运算放大器U7的6号引脚电线连接,连接点处即为高速电压放大电路的输出端C_WAVE。
6.参阅图15,所述的高速电压比较电路包括型号为AD8561的高速电压比较器U8。
型号为AD8561的高速电压比较器U8的1号引脚与电源部分的5V电压输出端电线连接,高速电压比较器U8的4号、6号引脚与模拟地AGND电线连接;型号为AD8561的高速电压比较器U8的2号引脚与电压跟随电路的输出端T_WAVE电线连接,高速电压比较器U8的3号引脚与高速电压放大电路的输出端C_WAVE电线连接;型号为AD8561的高速电压比较器U8的7号引脚即为激励信号T_PH的输出端,高速电压比较器U8的8号引脚即为激励信号T_PL的输出端。
激励信号发生部分的内部连接关系:
电压跟随电路的输出端T_WAVE与高速电压比较电路中型号为AD8561的高速电压比较器U8的2号引脚电线连接;信号缓冲电路中型号为74HC244的缓冲器U4的18号、16号、14号、12号、3号、5号、7号、9号引脚与正弦波发生电路中型号为AD9851的芯片U5的4号至1号、28号至25引脚依次电线连接;正弦波发生电路的输出端,即型号为AD9851的芯片U5的21号引脚与低通滤波电路的输入端,即与电阻R15、电感L5的连接点电线连接;滤波电路的电感L7、电容C35、电阻R16的连接点与高速电压放大电路的输入端,即型号为AD811的高速运算放大器U7的3号引脚电线连接;高速电压放大电路的输出端C_WAVE,即高速运算放大器U7的6号引脚与高速电压比较电路中型号为AD8561的高速电压比较器U8的3号引脚电线连接。
激励信号发生部分与驱动部分的电线连接:
激励信号发生部分的高速电压比较电路中型号为AD8561的高速电压比较器U8的7号引脚即激励信号T_PH输出端与1号MOS管半桥驱动电路中型号为8550的PNP三极管Q2的发射级、电阻R24的一端、2号MOS管半桥驱动电路中型号为8550的PNP三极管Q3的发射级、电阻R33的一端电线连接;激励信号发生部分的高速电压比较电路中型号为AD8561的高速电压比较器U8的8号引脚即激励信号T_PL输出端与1号MOS管半桥驱动电路中型号为8550的PNP三极管Q1的发射级、电阻R27的一端、2号MOS管半桥驱动电路中型号为8550的PNP三极管Q4的发射级、电阻R36的一端电线连接。
四.驱动部分
所述的驱动部分包括1号MOS管半桥驱动电路、2号MOS管半桥驱动电路、1号自举电路、2号自举电路、MOS管全桥电路及快速放电电路。
1号MOS管半桥驱动电路和2号MOS管半桥驱动电路以型号为IR2110S的驱动器为核心,接收来自激励信号发生电路的信号,并产生驱动MOS管全桥电路的驱动信号;
结合调制解调的思想,基于载波原理以不同占空比的激励信号解决了MOS管全桥等使用开关器件无法跟随线性激励信号的缺点,并可以发挥MOS管全桥驱动电流大的优势,可实现对输入驱动信号较为精确的线性放大,驱动电压可以直接通过改变直流稳压电源的输出端电压进行改变。快速放电电路为具有容性的压电元件提供快速放电回路,改善系统的高频响应。
1.参阅图16,所述的1号MOS管半桥驱动电路包括型号为IR2110S的驱动芯片U10、电阻R21、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26和电阻R27,电容C41、电容C43和电容C44,型号为1N4148的二极管D10和型号为1N4148的二极管D14,型号为FR107的二极管D11,型号为8550的PNP三极管Q1和型号为8550的PNP三极Q2。
型号为IR2110S的驱动芯片U10的12号引脚与电阻R23的一端、型号为8550的PNP三极管Q1的集电极电线连接,电阻R23的另一端与模拟地AGND电线连接,三极管Q1的发射级与电阻R27的一端、激励信号发生电路的T_PL输出端电线连接,电阻R27的另一端与型号为8550的PNP三极管Q2的基极电线连接,型号为IR2110S的驱动芯片U10的14号引脚与电阻R25的一端、型号为8550的PNP三极管Q2的集电极电线连接,电阻R25的另一端与模拟地AGND电线连接,三极管Q2的发射级与电阻R24的一端、激励信号发生电路的T_PH输出端电线连接,电阻R24的另一端与型号为8550的PNP三极管Q1的基极电线连接;其中电阻R23、电阻R25的电阻值为5.1K欧姆,电阻R24、电阻R27的电阻值为10K欧姆。
型号为IR2110S的驱动芯片U10的11号引脚与电源部分的5V电压输出端电线连接,驱动芯片U10的13号引脚与2号MOS管半桥驱动电路中的型号为IR2110S的驱动芯片U13的13号引脚、控制部分的型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的50号引脚电线连接,驱动芯片U10的15号引脚与模拟地AGND电线连接;型号为IR2110S的驱动芯片U10的8号引脚与电阻R21的一端、型号为1N4148的二极管D10的负极电线连接,电阻R21的另一端与二极管D10的正极电线连接,连接点即为1号MOS管半桥驱动电路的HO1输出端;
型号为IR2110S的驱动芯片U10的7号引脚与电容C41的正极、型号为FR107的二极管D11的负极电线连接,连接点即为VB1输出端;电容C41的负极与驱动芯片U10的6号引脚电线连接,连接点即为VS1输出端;二极管D11的正极与驱动芯片U10的3号引脚、电容C43的正极、电容C44的一端、电源部分的+12V输出端电线连接;电容C43的负极与电容C44的另一端、驱动芯片U10的2号引脚、模拟地AGND电线连接;型号为IR2110S的驱动芯片U10的1号引脚与电阻R26的一端、型号为1N4148的二极管D14的负极电线连接,电阻R26的另一端与二极管D14的正极电线连接,连接点处即为1号MOS管半桥驱动电路的LO1输出端;实施例中,电容C41、电容C43是电容值为10uF、耐压值25V的钽电解电容,普通电容C44的电容值为0.1uF,电阻R21、电阻R26的电阻值为240欧姆。
2.参阅图17,所述的1号自举电路包括型号为TLC555的定时器芯片U11,电阻R22和电阻R28,电容C42、电容C45和电容C46,型号为1N4148的二极管D9和型号为1N4148的D12,型号为1SMB5927BT3G的12V稳压管D13。
型号为TLC555的定时器芯片U11的1号引脚与电容C46的一端、电容C45的一端、型号为1SMB5927BT3G的12V稳压管D13的正极、电阻R28的一端电线连接,电阻R28的另一端与模拟地AGND电线连接;电容C46的另一端与定时器芯片U11的2号、6号引脚、电阻R22的一端电线连接;电阻R22的另一端与定时器芯片U11的3号引脚、电容C42的一端电线连接,电容C42的另一端与型号为1N4148的二极管D9的正极、型号为1N4148的二极管D12的负极电线连接;二极管D9的负极与1号MOS管半桥驱动电路的VB1输出端电线连接;二极管D12的正极与定时器芯片U11的4号、8号引脚、电容C45的另一端、型号为1SMB5927BT3G的12V稳压管D13的负极、1号MOS管半桥驱动电路的VS1输出端电线连接,其中电阻R22的电阻值为100K欧姆,电阻R28的电阻值为10K欧姆,电容C42的电容值为10nF,电容C46的电容值为1nF,电容C45的电容值为0.1uF。
3.参阅图18,所述的2号MOS管半桥驱动电路包括型号为IR2110S的驱动芯片U13、电阻R30、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电容C48、电容C50、电容C51、型号为1N4148的二极管D21、型号为1N4148的二极管D15、型号为FR107的二极管D22、型号为8550的PNP三极管Q3和型号为8550的PNP三极管Q4。
型号为IR2110S的驱动芯片U13的12号引脚与电阻R32的一端、型号为8550的PNP三极管Q4的集电极电线连接,电阻R32的另一端与模拟地AGND电线连接,三极管Q4的发射级与电阻R36的一端、激励信号发生电路的T_PL输出端电线连接,电阻R36的另一端与型号为8550的PNP三极管Q3的基极电线连接;型号为IR2110S的驱动芯片U13的14号引脚与电阻R34的一端、型号为8550的PNP三极管Q3的集电极电线连接,电阻R34的另一端与模拟地AGND电线连接,三极管Q3的发射级与电阻R33的一端、激励信号发生电路的T_PH输出端电线连接,电阻R33的另一端与型号为8550的PNP三极管Q4的基极电线连接;其中电阻R32、电阻R34的电阻值为5.1K欧姆,电阻R33、电阻R36的电阻值为10K欧姆,电阻R30、电阻R35的电阻值为240欧姆。
型号为IR2110S的驱动芯片U13的11号引脚与电源部分的5V电压输出端电线连接,驱动芯片U13的13号引脚与1号MOS管半桥驱动电路中的型号为IR2110S的驱动芯片U10的13号引脚、控制部分的型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的50号引脚电线连接;驱动芯片U13的15号引脚与模拟地AGND电线连接;型号为IR2110S的驱动芯片U13的8号引脚与电阻R30的一端、型号为1N4148的二极管D21的负极电线连接,电阻R30的另一端与二极管D21的正极电线连接,连接点即为2号MOS管半桥驱动电路的HO2输出端;
型号为IR2110S的驱动芯片U13的7号引脚与电容C48的正极、型号为FR107的二极管D22的负极电线连接,连接点为VB2输出端;电容C48的负极与驱动芯片U13的6号引脚电线连接,连接点即为VS2输出端;二极管D22的正极与驱动芯片U13的3号引脚、电容C50的正极、电容C54的一端、电源部分的+12V输出端电线连接;电容C50的负极与电容C54的另一端、驱动芯片U13的2号引脚、模拟地AGND电线连接;型号为IR2110S的驱动芯片U13的1号引脚与电阻R35的一端、型号为1N4148的二极管D15的负极电线连接,电阻R35的另一端与二极管D15的正极电线连接,连接点即为2号MOS管半桥驱动电路的LO2输出端;实施例中,电容C48、电容C50是电容值为10uF、耐压值25V的钽电解电容,普通电容C51的电容值为0.1uF,电阻R30、电阻R35的电阻值为240欧姆。
4.参阅图19,所述的2号自举电路包括型号为TLC555的定时器芯片U12、电阻R31、电阻R29、电容C47、电容C49、电容C52、型号为1N4148的二极管D20、型号为1N4148的二极管D23与型号为1SMB5927BT3G的12V稳压管D24。
型号为TLC555的定时器芯片U12的1号引脚与电容C47的一端、电容C52的一端、型号为1SMB5927BT3G的12V稳压管D24的正极、电阻R29的一端电线连接,电阻R29的另一端与模拟地AGND电线连接;电容C47的另一端与定时器芯片U12的2号、6号引脚、电阻R31的一端电线连接;电阻R31的另一端与定时器芯片U12的3号引脚、电容C49的一端电线连接,电容C49的另一端与型号为1N4148的二极管D20的正极、型号为1N4148的二极管D23的负极电线连接;二极管D20的负极与2号MOS管半桥驱动电路的VB2输出端电线连接;二极管D23的正极与定时器芯片U12的4号、8号引脚、电容C52的另一端、型号为1SMB5927BT3G的12V稳压管D24的负极、2号MOS管半桥驱动电路的VS2输出端电线连接,其中电阻R31的电阻值为100K欧姆,电阻R29的电阻值为10K欧姆,电容C49的电容值为10nF,电容C47的电容值为1nF,电容C52的电容值为0.1uF。
5.参阅图20,所述的MOS管全桥电路包括型号为IRF640的N型功率MOS管Q5、型号为IRF640的N型功率MOS管Q6、型号为IRF640的N型功率MOS管Q7、型号为IRF640的N型功率MOS管Q8、型号为FR107的二极管D25、型号为FR107的二极管D19、型号为FR107的二极管D16与型号为FR107的二极管D18;电感L8、包括电感L8、电阻R37和型号为1N5380B的二极管D17。
型号为IRF640的N型功率MOS管Q6的漏极与型号为FR107的二极管D25的负极、电源部分中直流稳压电源的HVCC电压输出端电线连接,MOS管Q6的栅极与1号MOS管半桥驱动电路中HO1输出端电线连接;型号为IRF640的N型功率MOS管Q8的栅极与1号MOS管半桥驱动电路中LO1输出端电线连接;MOS管Q6的源极与型号为FR107的二极管D25的正极、型号为FR107的二极管D19的负极、MOS管Q8的漏极、1号MOS管半桥驱动电路中VS1输出端电线连接,连接点即为OUT输出端,MOS管Q8的源极与型号为FR107的二极管D19的正极、模拟地AGND电线连接;
型号为IRF640的N型功率MOS管Q5的漏极与型号为FR107的二极管D16的负极、电源部分中直流稳压电源的LVCC电压输出端电线连接,MOS管Q5的栅极与2号MOS管半桥驱动电路中LO2输出端电线连接;型号为IRF640的N型功率MOS管Q7的栅极与2号MOS管半桥驱动电路中HO2输出端电线连接;MOS管Q5的源极与型号为FR107的二极管D16的正极、型号为FR107的二极管D18的负极、MOS管Q7的漏极、2号MOS管半桥驱动电路中VS2输出端电线连接,连接点即为驱动部分输出端OUT-,MOS管Q7的源极与型号为FR107的二极管D18的正极、模拟地AGND电线连接;
电感L8的一端、电阻R37的一端、型号为1N5380B的二极管D17的负极与OUT输出端电线连接,电感L8的另一端与电阻R37的另一端、型号为1N5380B的二极管D17的正极电线连接,连接点即为驱动部分输出端OUT+;其中电感L8的电感值为112uH的环形电感,电阻R37为500毫欧姆的康铜丝电阻。
驱动部分的内部连接关系:
1号MOS管半桥驱动电路的VB1输出端与1号自举电路中型号为1N4148的二极管D9的负极电线连接;1号MOS管半桥驱动电路的VS1输出端与1号自举电路中二极管D12的正极、定时器芯片U11的4号、8号引脚、电容C45的另一端、型号为1SMB5927BT3G的12V稳压管D13的负极电线连接;2号MOS管半桥驱动电路的VB2输出端与2号自举电路中型号为1N4148的二极管D20的负极电线连接;2号MOS管半桥驱动电路的VS2输出端与2号自举电路中二极管D23的正极、定时器芯片U12的4号、8号引脚、电容C52的另一端、型号为1SMB5927BT3G的12V稳压管D24的负极电线连接;
1号MOS管半桥驱动电路中HO1输出端与MOS管全桥电路中型号为IRF640的N型功率MOS管Q6的栅极电线连接;1号MOS管半桥驱动电路中LO1输出端与型号为IRF640的N型功率MOS管Q8的栅极电线连接;2号MOS管半桥驱动电路中LO2输出端与MOS管全桥电路包括型号为IRF640的N型功率MOS管Q5的栅极电线连接;2号MOS管半桥驱动电路中HO2输出端与型号为IRF640的N型功率MOS管Q7的栅极电线连接;快速放电电路中电感L8的一端、电阻R37的一端、型号为1N5380B的二极管D17的负极与MOS管全桥电路中OUT输出端电线连接。
五.压电喷射点胶设备简介
参阅图21,图中为压电喷射点胶设备的结构组成示意图,包括蝶形螺母1、柔性铰链杠杆2、阀杆3、压电叠堆4、回复弹簧5、阀体6、胶液腔7、胶液供应口8(连接供料压力桶)、阀座9与喷嘴10。
蝶形螺母1可以调节回复弹簧5从而改变压电喷射点胶设备的频率响应特性;压电叠堆4用于向上输出位移和力;柔性铰链杆2是杠杆式微位移放大机构,可以放大压电叠堆4的输出位移;回复弹簧5用来推动阀杆3向下运动从而关闭喷射阀。阀杆3在柔性铰链杆2和回复弹簧5的作用下可以上下运动;胶液供应口8连接供料压力桶,供料压力桶中的胶体在恒定的压力作用下充满着整个胶液腔7。阀座9与阀杆3底部紧密配合,从而堵塞喷嘴10防止胶体泄露。
压电喷射点胶设备的工作原理简述如下:
1.初始状态,一定压力的胶液充满胶液腔7,阀杆3在回复弹簧5的作用下与阀座9紧密贴合,此时无胶液喷出。
2.对压电叠堆4施加梯形波电压,在梯形波高电平作用下,压电叠堆4伸长向上输出力和位移,柔性铰链杠杆2在阀杆3处将位移放大,带动阀杆3压缩回复弹簧5和阀体6,阀杆3离开阀座9,此时喷嘴10打开,这样一束胶液在供料压力的作用下从喷嘴10处喷射出去。
3.当梯形波的低电平作用在压电叠堆4上时,压电叠堆4回复到原始长度,阀杆3在回复弹簧5及阀体6的作用下向下快速运动关闭喷嘴10,切断胶液的流动,喷嘴10外的胶液在惯性力的作用下喷射出去形成胶滴。
4.在梯形波的高低电平交替作用下,喷嘴10不断的打开和关闭,从而高速喷射点胶。通过控制高电平和低电平的作用时间可以非常方便地控制喷射点胶的频率。
压电喷射点胶设备的驱动控制装置的工作原理:
1.将各部分按照所述的方式连接,并将输出OUT+和OUT-两端接至压电喷射点胶装置的驱动输入端即压电叠堆4的输入端,接通电源。根据液晶屏提示,通过按键进行参数设置,设置完成后按下确定键Enter,并按下启动键Start。点胶装置开始工作。
2.点胶作业完成后,按下停止键Stop,型号为STM32F103RET6的单片机经过延时关闭梯形波输出,手动切断驱动部分电源。此时若要继续进行点胶作业则可以按下电源启动键KEY1,若点胶作业结束则可以拔下系统电源关闭装置。
参阅图1,调整直流稳压电源输出电压,对于本专利所针对的压电喷射点胶设备,驱动电压为-20V~120V,故调节HVCC=120V,LVCC=20V即可。接通电源系统得电,根据液晶显示屏的提示,通过按键对波形参数进行设置。设置完成后,启动按下驱动部分的启动键Start(参阅图9)。型号为STM32F103RET6的单片机得到启动信号SD后使能驱动芯片IR2110S,并通过数模转换器产生梯形波驱动信号,激励信号发生部分发出激励信号,驱动部分得到激励信号,产生驱动电压。
Claims (10)
1.一种压电喷射点胶设备的驱动控制装置,其特征在于,所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置包括电源部分、控制部分、激励信号发生部分及驱动部分;
所述的电源部分包括降压稳压电源和直流稳压电源;降压稳压电源包括滤波电路、正12V转5V转换电路与5V转3.3V转换电路;
所述的滤波电路的正负12V输出端和激励信号发生部分的正负12V输入端与驱动部分的正12V输入端电线连接;正12V转5V转换电路的5V输出端分别和控制部分、激励信号发生部分与驱动部分的5V输入端电线连接;5V转3.3V转换电路的3.3V输出端与控制部分的3.3V输入端电线连接;
直流稳压电源PMC1的正输出端与驱动部分的MOS管全桥电路中型号为IRF640的MOS管Q6的漏极电线连接,电源部分的直流稳压电源PMC2的正输出端与驱动部分的MOS管全桥电路中型号为IRF640的MOS管Q5的漏极电线连接。
2.按照权利要求1所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置,其特征在于,所述的降压稳压电源还包括型号为D-3F的正负12V开关电源与电源指示灯电路;
所述的型号为D-3F的正负12V开关电源的正12V端与滤波电路中J1端子的1号引脚电线连接,正负12V开关电源的负12V端与滤波电路中J1端子的4号引脚电线连接,正负12V开关电源的两个COM端分别接滤波电路中J1端子的2号引脚、3号引脚;滤波电路中的电感L1的一端与电容C2正极的连接点和12V转5V转换电路中的型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的1号引脚电线连接;12V转5V转换电路中的型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的4号引脚和5V转3.3V转换电路中的型号为AMS1117_3.3V的三端线性稳压芯片U2的3号引脚电线连接;电源指示灯电路中的电阻R5、电阻R3、电阻R4的一端分别和5V转3.3V转换电路的3.3V输出端、正12V转5V转换电路的5V输出端、滤波电路的+12V输出端电线连接,电源指示灯电路中的电阻R6的一端与滤波电路的-12V输出端电线连接。
3.按照权利要求1所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置,其特征在于,所述的滤波电路的正负12V输出端和激励信号发生部分的正负12V输入端与驱动部分的正12V输入端电线连接是指:
滤波电路中电感L1的一端与电容C2正极的连接点即+12V输出端和激励信号发生部分的电压跟随电路中高速运算放大器U9的7号引脚、高速电压放大电路中高速运算放大器U7的7号引脚、驱动部分的1号MOS管半桥驱动电路中驱动芯片U10的3号引脚与驱动部分的2号MOS管半桥驱动电路中驱动芯片U13的3号引脚电线连接;
滤波电路中电感L3的一端与电容C2正极的连接点即-12V输出端和激励信号发生部分的电压跟随电路中型号为AD811的高速运算放大器U7的4号引脚、激励信号发生部分的高速电压放大电路型号为AD811的高速运算放大器U9的4号引脚电线连接。
4.按照权利要求1所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置,其特征在于,所述的正12V转5V转换电路的5V输出端分别和控制部分、激励信号发生部分与驱动部分的5V输入端电线连接是指:
所述的正12V转5V转换电路中型号为LM2576S-5.0的开关型降压稳压器U1的4号引脚与电感L2的一端的连接点即5V输出端和控制部分的液晶显示屏接口电路中双排插针J2的28号引脚、激励信号发生部分的信号缓冲电路中缓冲器U4的20号引脚、激励信号发生部分的高速电压比较电路中高速电压比较器U8的1号引脚、驱动部分的1号MOS管半桥驱动电路中驱动芯片U10的11号引脚、驱动部分的2号MOS管半桥驱动电路中驱动芯片U13的11号引脚电线连接。
5.按照权利要求1所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置,其特征在于,所述的5V转3.3V转换电路的3.3V输出端与控制部分的3.3V输入端电线连接是指:
所述的电源部分的5V转3.3V转换电路中电容C10的一端、电容C9的一端与电阻R2一端的连接点即3.3输出端和控制部分的型号为STM32F103RET6的单片机最小系统电路中电阻R9的一端、电感L4的一端、二极管D4的一端、单片机芯片U3的19号引脚、单片机芯片U3的32号引脚、单片机芯片U3的48号引脚、单片机芯片U3的64号引脚、插座J4的3号引脚、控制部分的液晶显示屏接口电路中双排插针J2的24号引脚、双排插针J2的25号引脚、控制部分的指示灯电路中电阻R8、控制部分的指示灯电路中电阻R10、控制部分的指示灯电路中电阻R11、控制部分的指示灯电路中电阻R13的一端、激励信号发生部分的正弦波发生电路中晶振U6的4号引脚、型号为AD9851的芯片U5的6号引脚、型号为AD9851的芯片U5的11号引脚、型号为AD9851的芯片U5的18号引脚与型号为AD9851的芯片U5的23号引脚电线连接。
6.按照权利要求1所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置,其特征在于,所述的控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的20号引脚与激励信号发生部分的电压跟随电路中型号为AD811的高速运算放大器U9的3号引脚电线连接;控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的21号至23号、41号至45引脚与激励信号发生部分的信号缓冲电路中型号为74HC244的缓冲器U4的2号、4号、6号、8号、17号、15号、13号、11号引脚依次电线连接;控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的15号引脚与激励信号发生部分的信号缓冲电路中型号为74HC244的缓冲器U4的1号、19号引脚电线连接;
控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的2号、24号、25号引脚与激励信号发生部分的正弦波发生电路中型号为AD9851的芯片U5的22号、7号、8号引脚依次电线连接;
控制部分中型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3的50号引脚与驱动部分的1号MOS管半桥驱动电路中型号为IR2110S的驱动芯片U10的13号引脚、驱动部分的2号MOS管半桥驱动电路中型号为IR2110S的驱动芯片U13的13号引脚电线连接。
7.按照权利要求1所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置,其特征在于,所述的激励信号发生部分的高速电压比较电路中型号为AD8561的高速电压比较器U8的7号引脚即激励信号T_PH输出端与1号MOS管半桥驱动电路中型号为8550的PNP三极管Q2的发射级、电阻R24的一端、2号MOS管半桥驱动电路中型号为8550的PNP三极管Q3的发射级、电阻R33的一端电线连接;激励信号发生部分的高速电压比较电路中型号为AD8561的高速电压比较器U8的8号引脚即激励信号T_PL输出端与1号MOS管半桥驱动电路中型号为8550的PNP三极管Q1的发射级、电阻R27的一端、2号MOS管半桥驱动电路中型号为8550的PNP三极管Q4的发射级、电阻R36的一端电线连接。
8.按照权利要求1所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置,其特征在于,所述的控制部分包括型号为STM32F103RET6的单片机最小系统、液晶显示屏接口电路、指示灯电路和按键电路;
所述的型号为STM32F103RET6的单片机最小系统包括型号为STM32F103RET6的单片机芯片U3;液晶显示屏接口电路包括双排插针J2;指示灯电路包括发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7、发光二极管D8、电阻R8、电阻R10、电阻R11与电阻R13;按键电路包括按键K1、按键K2、按键K3、按键K4、按键K5与按键K6;
型号STM32F103RET6的单片机U3的14号、52号、53号与54号引脚和按键电路中按键K1、按键K2、按键K3与按键K4的一端即WK_UP、KEY0、KEY1、KEY2依次电线连接;型号为STM32F103RET6的单片机的8号、9号、10号与11号引脚和指示灯电路中发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7与发光二极管D8的负极即LED0、LED1、LED2、LED3端依次电线连接;型号为STM32F103RET6的单片机U3的40号、39号、38号、37号引脚和液晶显示屏接口电路中双排插针J2的1号、2号、3号与4号引脚依次电线连接,型号为STM32F103RET6的单片机U3的7号引脚与双排插针J2的5号引脚电线连接,型号为STM32F103RET6的单片机U3的26号引脚至28号引脚、55号引脚至59号引脚、61号引脚、62号引脚、29号引脚、30号引脚、33号引脚至36号引脚和双排插针J2的6号引脚至21号引脚依次电线连接。
9.按照权利要求1所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置,其特征在于,所述的激励信号发生部分包括电压跟随电路、信号缓冲电路、正弦波发生电路、低通滤波电路、高速电压放大电路和高速电压比较电路;
电压跟随电路的输出端T_WAVE与高速电压比较电路中型号为AD8561的高速电压比较器U8的2号引脚电线连接;信号缓冲电路中型号为74HC244的缓冲器U4的18号、16号、14号、12号、3号、5号、7号、9号引脚与正弦波发生电路中型号为AD9851的芯片U5的4号至1号、28号至25引脚依次电线连接;正弦波发生电路中的型号为AD9851的芯片U5的21号引脚与低通滤波电路的输入端即与电阻R15、电感L5的连接点电线连接;滤波电路的电感L7、电容C35、电阻R16的连接点与高速电压放大电路的输入端即型号为AD811的高速运算放大器U7的3号引脚电线连接;高速电压放大电路的输出端C_WAVE即高速运算放大器U7的6号引脚与高速电压比较电路中型号为AD8561的高速电压比较器U8的3号引脚电线连接。
10.按照权利要求1所述的压电喷射点胶设备的驱动控制装置,其特征在于,所述的驱动部分包括1号MOS管半桥驱动电路、2号MOS管半桥驱动电路、1号自举电路、2号自举电路、MOS管全桥电路及快速放电电路;
1号MOS管半桥驱动电路的VB1输出端与1号自举电路中型号为1N4148的二极管D9的负极电线连接;1号MOS管半桥驱动电路的VS1输出端与1号自举电路中二极管D12的正极、定时器芯片U11的4号、8号引脚、电容C45的另一端、型号为1SMB5927BT3G的12V稳压管D13的负极电线连接;2号MOS管半桥驱动电路的VB2输出端与2号自举电路中型号为1N4148的二极管D20的负极电线连接;2号MOS管半桥驱动电路的VS2输出端与2号自举电路中二极管D23的正极、定时器芯片U12的4号、8号引脚、电容C52的另一端、型号为1SMB5927BT3G的12V稳压管D24的负极电线连接;
1号MOS管半桥驱动电路中HO1输出端与MOS管全桥电路中型号为IRF640的N型功率MOS管Q6的栅极电线连接;1号MOS管半桥驱动电路中LO1输出端与型号为IRF640的N型功率MOS管Q8的栅极电线连接;2号MOS管半桥驱动电路中LO2输出端与MOS管全桥电路包括型号为IRF640的N型功率MOS管Q5的栅极电线连接;2号MOS管半桥驱动电路中HO2输出端与型号为IRF640的N型功率MOS管Q7的栅极电线连接;快速放电电路中电感L8的一端、电阻R37的一端、型号为1N5380B的二极管D17的负极与MOS管全桥电路中OUT输出端电线连接。
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