CN107707133A - 一种应用于机器人驱动装置的供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于机器人驱动装置的供电系统，包括隔离变压器、整流模块、稳压单元、功率放大电路、控制器、PWM驱动电路、电压取样电路和电流检测单元，所隔离变压器分别连接220V交流市电、AC/DC转换器和整流模块，整流模块还连接稳压单元，稳压单元还分别连接功率放大电路和滤波电路，滤波电路还连接线性调整元件，线性调整元件还分别连接电流检测单元和PWM驱动电路，电流检测单元还分别连接滤波电路和控制器，滤波电路还连接输出端Vo和电压采样电路。本发明应用于机器人驱动装置的供电系统采用TMS320f2812作为控制器，将220V交流市电转换为稳定的直流电进行输出，系统结构简单，稳定性高，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人，具体是一种应用于机器人驱动装置的供电系统。
背景技术
随着社会生产力的发展和多媒体处理技术的进步， 人们对机器人功能的要求越来越高。
机器人的使用离不开供电系统。机器人一般都使用大功率电源，大功率电源是电源领域的一个分支，大功率电源通常通过两种方式实现，一种是按功率要求直接设计。另一种是采用多组低功率并联输出设计。前者系统维护复杂，如散热设计，噪声管理，效率管理要集中统一管理，才能实现总体设计目标。后者采用现有的成熟电路设计，然后进行并联，不存在散热设计，噪声管理，效率管理的问题，维护方便，容易集成，已越来越受到行业的重视。
然而，并联设计成本高，系统不同步，容易引起相互之间的影响，如处理不好，会使有的效率高，有的效率低，在不同步状态下工作，最终影响电源质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于机器人驱动装置的供电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种应用于机器人驱动装置的供电系统，包括隔离变压器、整流模块、稳压单元、功率放大电路、控制器、PWM驱动电路、电压取样电路和电流检测单元，所隔离变压器分别连接220V交流市电、AC/DC转换器和整流模块，整流模块还连接稳压单元，稳压单元还分别连接功率放大电路和滤波电路，滤波电路还连接线性调整元件，线性调整元件还分别连接电流检测单元和PWM驱动电路，电流检测单元还分别连接滤波电路和控制器，滤波电路还连接输出端Vo和电压采样电路，电压采样电路还连接控制器，控制器还分别连接功率放大电路、PWM驱动电路和AC/DC转换器；所述AC/DC转换器包括变压器T、开关S、电容C1、电阻R1、单向可控硅VS1和单向可控硅VS2，所述开关S一端连接交流电U1一端，开关S另一端分别连接变压器T线圈L1和电容C1，电容C1另一端分别连接交流电U1另一端和变压器T线圈L2，变压器T线圈L2另一端分别连接电阻R8、电容C2、二极管D4正极、接地电容C6和电容C5，电容C2另一端分别连接变压器T线圈L1、电阻R8另一端和电阻R1，电阻R1另一端分别连接电阻R2、二极管D1正极、单向可控硅VS1的K极、电阻R3、单向可控硅VS2的K极、电阻R4、电阻R5和电容C4，电容C4另一端分别连接电阻R5、二极管D3负极和电阻R6，电阻R6另一端连接二极管D4负极，所述二极管D3正极分别连接电阻R4另一端和单向可控硅VS2的G极，单向可控硅VS2的A极分别连接二极管D2正极和电阻R7，电阻R7另一端分别连接电容C3、二极管D1负极、单向可控硅VS1的A极、接地二极管D5负极和二极管D6正极，单向可控硅VS1的G极分别连接电阻R3另一端和二极管D2负极，所述二极管D6负极分别连接电容C5另一端和直流输出端U2。
作为本发明进一步的方案：所述控制器采用TMS320f2812。
作为本发明再进一步的方案：所述交流电U1电压为110~240V。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明应用于机器人驱动装置的供电系统采用TMS320f2812作为控制器，将220V交流市电转换为稳定的直流电进行输出，然后给机器人驱动装置供电，系统结构简单，稳定性高，适用范围广。
附图说明
图1为应用于机器人驱动装置的供电系统的结构示意图。
图2为应用于机器人驱动装置的供电系统中AC/DC转换器的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1~2，本发明实施例中，一种应用于机器人驱动装置的供电系统，包括隔离变压器、整流模块、稳压单元、功率放大电路、控制器、PWM驱动电路、电压取样电路和电流检测单元，所隔离变压器分别连接220V交流市电、AC/DC转换器和整流模块，整流模块还连接稳压单元，稳压单元还分别连接功率放大电路和滤波电路，滤波电路还连接线性调整元件，线性调整元件还分别连接电流检测单元和PWM驱动电路，电流检测单元还分别连接滤波电路和控制器，滤波电路还连接输出端Vo和电压采样电路，电压采样电路还连接控制器，控制器还分别连接功率放大电路、PWM驱动电路和AC/DC转换器；所述AC/DC转换器包括变压器T、开关S、电容C1、电阻R1、单向可控硅VS1和单向可控硅VS2，所述开关S一端连接交流电U1一端，开关S另一端分别连接变压器T线圈L1和电容C1，电容C1另一端分别连接交流电U1另一端和变压器T线圈L2，变压器T线圈L2另一端分别连接电阻R8、电容C2、二极管D4正极、接地电容C6和电容C5，电容C2另一端分别连接变压器T线圈L1、电阻R8另一端和电阻R1，电阻R1另一端分别连接电阻R2、二极管D1正极、单向可控硅VS1的K极、电阻R3、单向可控硅VS2的K极、电阻R4、电阻R5和电容C4，电容C4另一端分别连接电阻R5、二极管D3负极和电阻R6，电阻R6另一端连接二极管D4负极，所述二极管D3正极分别连接电阻R4另一端和单向可控硅VS2的G极，单向可控硅VS2的A极分别连接二极管D2正极和电阻R7，电阻R7另一端分别连接电容C3、二极管D1负极、单向可控硅VS1的A极、接地二极管D5负极和二极管D6正极，单向可控硅VS1的G极分别连接电阻R3另一端和二极管D2负极，所述二极管D6负极分别连接电容C5另一端和直流输出端U2。所述控制器采用TMS320f2812。所述交流电U1电压为110~240V。
本发明的工作原理是：请参阅图1~2，隔离变压器和整流模块，将220V交流市电变换成所需的直流电，稳压单元对隔离变压器输出电压进行预调整和初步稳压,从而降低线性调整元件的功耗，提高工作效率，并确保输出电压源高精度和高稳定；线性调整元件对滤波后的直流电压进行精细调整，使输出电压达到所需要的值和精度要求；滤波电路对直流电源的脉动波干扰、噪声进行最大限度的阻止和吸收，从而保证直流电源的输出电压低纹波、低噪声、低干扰；控制器对检测的各种信号进行比较、判断、计算、分析等处理后，再发出相应的控制指令，使直流稳压电源整体稳压系统工作正常可靠、协调；AC/DC转换器为控制器提供高精度的基准电压源及工作所需要的电源；当输出端Vo电压由于电源电压或负载电流变化引起变动时，则变动的信号经电压取样电路与基准电压相比较，其所得误差信号经PWM驱动电路对线性调整元件进行精细调节，使之输出高精度的直流电压源。
AC/DC转换器中，输入交流电压为110~170V时，电容C4的充电电压低于稳压二极管D3的稳定电压，单向可控硅VS2关断，单向可控硅VS1通过二极管D2和电阻R3触发导通，另外，与单向可控硅VS1反向并联有二极管D1，所以后级的倍压整流电路正常工作，输入电压为170~240V时，电容C4的充电电压高于稳压二极管D3的稳定电压，单向可控硅VS2触发导通，结果，单向可控硅VS1的门极无电流流通，保持关断状态。后级倍压电路变成半波整流电路。这样负载开路时，输入交流110~170V电压时输出直流约280V，输入交流220V的输出直流电压约290V，这两种情况下，加到后级稳压电路的直流电压均为280V左右，即自动完成电压的切换。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (3)
1.一种应用于机器人驱动装置的供电系统，包括隔离变压器、整流模块、稳压单元、功率放大电路、控制器、PWM驱动电路、电压取样电路和电流检测单元，其特征在于，所隔离变压器分别连接220V交流市电、AC/DC转换器和整流模块，整流模块还连接稳压单元，稳压单元还分别连接功率放大电路和滤波电路，滤波电路还连接线性调整元件，线性调整元件还分别连接电流检测单元和PWM驱动电路，电流检测单元还分别连接滤波电路和控制器，滤波电路还连接输出端Vo和电压采样电路，电压采样电路还连接控制器，控制器还分别连接功率放大电路、PWM驱动电路和AC/DC转换器；所述AC/DC转换器包括变压器T、开关S、电容C1、电阻R1、单向可控硅VS1和单向可控硅VS2，所述开关S一端连接交流电U1一端，开关S另一端分别连接变压器T线圈L1和电容C1，电容C1另一端分别连接交流电U1另一端和变压器T线圈L2，变压器T线圈L2另一端分别连接电阻R8、电容C2、二极管D4正极、接地电容C6和电容C5，电容C2另一端分别连接变压器T线圈L1、电阻R8另一端和电阻R1，电阻R1另一端分别连接电阻R2、二极管D1正极、单向可控硅VS1的K极、电阻R3、单向可控硅VS2的K极、电阻R4、电阻R5和电容C4，电容C4另一端分别连接电阻R5、二极管D3负极和电阻R6，电阻R6另一端连接二极管D4负极，所述二极管D3正极分别连接电阻R4另一端和单向可控硅VS2的G极，单向可控硅VS2的A极分别连接二极管D2正极和电阻R7，电阻R7另一端分别连接电容C3、二极管D1负极、单向可控硅VS1的A极、接地二极管D5负极和二极管D6正极，单向可控硅VS1的G极分别连接电阻R3另一端和二极管D2负极，所述二极管D6负极分别连接电容C5另一端和直流输出端U2。
2.根据权利要求1所述的应用于机器人驱动装置的供电系统，其特征在于，所述控制器采用TMS320f2812。
3.根据权利要求1所述的应用于机器人驱动装置的供电系统，其特征在于，所述交流电U1电压为110~240V。
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