CN108173476A - 一种电机驱动器电流环处理方法及电路 - Google Patents

一种电机驱动器电流环处理方法及电路 Download PDF

Info

Publication number
CN108173476A
CN108173476A CN201711434738.9A CN201711434738A CN108173476A CN 108173476 A CN108173476 A CN 108173476A CN 201711434738 A CN201711434738 A CN 201711434738A CN 108173476 A CN108173476 A CN 108173476A
Authority
CN
China
Prior art keywords
foot
resistance
circuit
mcu
capacitance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711434738.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108173476B (zh
Inventor
谢周悦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHEJIANG HECHUAN TECHNOLOGY CO LTD
Original Assignee
ZHEJIANG HECHUAN TECHNOLOGY CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHEJIANG HECHUAN TECHNOLOGY CO LTD filed Critical ZHEJIANG HECHUAN TECHNOLOGY CO LTD
Priority to CN201711434738.9A priority Critical patent/CN108173476B/zh
Publication of CN108173476A publication Critical patent/CN108173476A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108173476B publication Critical patent/CN108173476B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电机驱动器电流环处理方法，该方法是电机驱动器与电机进行数据通讯，MCU通过对数据解码得到电机信息，MCU通过引脚PIN80、PIN86控制模拟开关电路调整运算放大电路的增益参数；匹配完成后，MCU接收到相应信号后控制驱动器运行，输出电流经过采样电阻后送入电流传感器隔离放大后，信号送入匹配完成的运算放大电路，电流信号转换为最适合模数转换电路的电压信号，送入MCU进行电流环算法调整；采取本发明，可在使用不同功率、使用同一采样电阻值和同比例的电流传感器的情况下，保证电流采样精度、电机驱动器控制精度，从而增强了电机驱动器的兼容性，大幅减轻生产管理难度，减少生产的硬件材料，便于批量生产，并增强了驱动器的可靠性。

Description

一种电机驱动器电流环处理方法及电路
技术领域
本发明涉及一种电机驱动器电流环处理方法及电路。
背景技术
在电机驱动器（变频器、伺服）控制中需要涉及到电流环的设计，通常电流环的处理环节为：电机驱动器输出电流，经电流传感器将电流信号转换为电压信号，之后经运算放大电路将电压信号经过信号处理后，送给模数转换电路（AD）转换后送给MCU控制器做算法控制。
在实际应用中，不同功率的电机驱动器输出电流是不一样的，因为模数转换电路一般集成在MCU中，确定主平台后无法改变电压采样范围，因此不同功率的电机驱动器为了采样的精确度需要将电流传感器的信号进行处理后送给模数转换电路（AD），通常市场上采用以下四种方式：1、使用不同比例的电流放大器；2、采样不同阻值的采样电阻；3、采用不同放大倍数的运算放大电流；4、不同功率直接使用相同电路，不做处理。以上第1点、第2点、第3点方案都存在硬件材料采购和管控不方便，不利于批量生产，且整机兼容性不好，市场应用会增加难度的缺点；而第4点方案更会导致电流采样精度差，会影响机器性能。
发明内容
本发明的目的是通过增强电机驱动器的兼容性，从而大幅减轻生产管理难度，减少生产的硬件材料，便于批量生产并增强可靠性的一种电机驱动器电流环处理方法及电路。
本发明采取的技术方案是：一种电机驱动器电流环处理方法，其特征在于在电机驱动器中存有不同功率段信息，电机驱动器上电后与电机进行数据通讯，MCU通过对数据解码得到电机信息，MCU通过引脚PIN80、PIN86控制模拟开关电路调整运算放大电路的增益参数；匹配完成后，MCU接收到相应信号后控制驱动器运行，同时输出电流经过采样电阻后送入电流传感器（增益固定）隔离放大后，信号送入匹配完成的运算放大电路，电流信号转换为最适合模数转换电路的电压信号，转换后的数字信号送入MCU进行电流环算法调整。
所述的一种电机驱动器电流环处理方法，其特征在于其电路包括电流传感器电路、运算放大电路、偏置电压电路和模拟开关电路；在电流传感器电路中，电流经过采样电阻后转换为电压信号UU’，采样电阻的U端经过电阻R6后连接到U1（电流传感器芯片）的第2脚，第2脚与U’之间并联有电容C9，采样电阻的U端’经过电阻R11后连接到U1的第3脚，第3脚与U之间并联有电容C8，U1的第2/3脚有并联电容C5，一次侧电源BOOT_U经过电阻R5后连接到U1的第1脚，U1的第1脚与第4脚直接连接有电容C4、稳压管D2，二次侧电源A5V经过电阻R3后连接到U1的第8脚，第8脚与地AGND之间接有电容C3、稳压管D1，芯片第6/7脚为电流转换后的电压信号输出；在运算放大电路中，转换后的电压信号IU_P经过电阻R7分别连接到电阻R8、R1、C7，R8的另一端连接到运放U2B的第6脚，R1的另一端后连接到U2B的第7脚，C7的另一端后连接到AGND。U2B的第6脚和第7脚并联电容C1，U2B的电源第8脚与第4脚并联有电容C2，转换后的电压信号IU_P经过电阻R12分别连接到R15、R17、C11，R15的另一端连接到运放U2B的第5脚，R17的另一端后连接到AOUT（偏置电压），C11的另一端后连接到AGND，U2B的第5脚与AOUT（偏置电压）之间接有电容C10，U2的第7脚与第3脚直接相连，AIN1、AIN2、AOUT分别经过电阻R16、R14、R13后连接到U2A的第2脚，U2A的第1/2脚直接并联电阻R4，A5V经过电阻R2后连接到U2A的第1脚，U2A第1脚经过电阻R9后到达PIN26（MCU），并对地接有电容C6；在偏置电压电路中，A3.3V电源经过电阻R23后分别接到C14、R24、U4A的第3脚，C14、R24的另一端接到AGND，U4A的第1/2脚直接相连，A5V经过电阻R18接到U4A的第1脚，之后经过电阻R22后接到AOUT（偏置电压源），AOUT对地接有C13；在模拟开关电路中，MCU信号PIN80连接到U3的第5/13脚，MCU信号PIN86连接到U3的第6/12脚，A5V电源分别经过电阻R19、R20、R21后连接到U3的第14、6、5脚，U3的第14脚与AGND之间并联有电容C12、稳压管D3。
采取本发明，由于实行多种功率的电流自动增益切换的方式，可在使用不同功率、使用同一采样电阻值和同比例的电流传感器的情况下，仍可以保证电流采样精度，保证电机驱动器控制精度，从而增强了电机驱动器的兼容性，这样就可以大幅减轻生产管理难度，减少生产的硬件材料，便于批量生产，并增强了驱动器的可靠性；同时放大倍数的调整采用模拟开关切换，相比采用机械开关的方式，避免了机械拨码稳定性差和人为因数的影响。
附图说明
图1是本发明的原理图。
图2是本发明的电流传感器电路图。
图3是本发明的运算放大电路图。
图4是本发明的偏置电压电路图。
图5是本发明的模拟开关电路图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明。
参照图1，电机驱动器根据电机编码器上传数据得到输出功率（电流），程序根据输出功率进行运算放大器的放大倍数匹配；参数匹配完成后电机驱动器发出信号，MCU控制器会控制PIN80/PIN86信号控制模拟开关电路进行运算放大电路参数配置；电机驱动器运行后，输出电流经过采样电阻后转换为电压信号，经过电流传感器的隔离和初步放大后转换为电压信号，经过参数配置后的运算放大电路使信号放大为最适合模数转换电路（AD）的输入范围转换后，送给MCU控制器做算法控制即可。
参照图2，电流传感器电路中的电流经过采样电阻后转换为电压信号UU’，采样电阻的U端经过电阻R6后连接到U1（电流传感器芯片）的第2脚，第2脚与U’之间并联有电容C9，采样电阻的U端’经过电阻R11后连接到U1的第3脚，第3脚与U之间并联有电容C8，U1的第2/3脚有并联电容C5，一次侧电源BOOT_U经过电阻R5后连接到U1的第1脚，U1的第1脚与第4脚直接连接有电容C4、稳压管D2，二次侧电源A5V经过电阻R3后连接到U1的第8脚，第8脚与地AGND之间接有电容C3、稳压管D1，芯片第6/7脚为电流转换后的电压信号输出。
参照图3，在运算放大电路中，转换后的电压信号IU_P经过电阻R7分别连接到电阻R8、R1、C7，R8的另一端连接到运放U2B的第6脚，R1的另一端后连接到U2B的第7脚，C7的另一端后连接到AGND。U2B的第6脚和第7脚并联电容C1，U2B的电源第8脚与第4脚并联有电容C2，转换后的电压信号IU_P经过电阻R12分别连接到R15、R17、C11，R15的另一端连接到运放U2B的第5脚，R17的另一端后连接到AOUT（偏置电压），C11的另一端后连接到AGND，U2B的第5脚与AOUT（偏置电压）之间接有电容C10，U2的第7脚与第3脚直接相连，AIN1、AIN2、AOUT分别经过电阻R16、R14、R13后连接到U2A的第2脚，U2A的第1/2脚直接并联电阻R4，A5V经过电阻R2后连接到U2A的第1脚，U2A第1脚经过电阻R9后到达PIN26（MCU），并对地接有电容C6。
参照图4，在偏置电压电路中，A3.3V电源经过电阻R23后分别接到C14、R24、U4A的第3脚，C14、R24的另一端接到AGND，U4A的第1/2脚直接相连，A5V经过电阻R18接到U4A的第1脚，之后经过电阻R22后接到AOUT（偏置电压源），AOUT对地接有C13。
参照图5，在模拟开关电路中，MCU信号PIN80连接到U3的第5/13脚，MCU信号PIN86连接到U3的第6/12脚，A5V电源分别经过电阻R19、R20、R21后连接到U3的第14、6、5脚，U3的第14脚与AGND之间并联有电容C12、稳压管D3。
通过上述，由于实行多种功率的电流自动增益切换的方式，可在使用不同功率、使用同一采样电阻值和同比例的电流传感器的情况下，仍可以保证电流采样精度，保证电机驱动器控制精度，从而增强了电机驱动器的兼容性，这样就可以大幅减轻生产管理难度，减少生产的硬件材料，便于批量生产，并增强了驱动器的可靠性；同时放大倍数的调整采用模拟开关切换，相比采用机械开关的方式，避免了机械拨码稳定性差和人为因数的影响。

Claims (2)

1.一种电机驱动器电流环处理方法，其特征在于在电机驱动器中存有不同功率段信息，电机驱动器上电后与电机进行数据通讯，MCU通过对数据解码得到电机信息，MCU通过引脚PIN80、PIN86控制模拟开关电路调整运算放大电路的增益参数；匹配完成后，MCU接收到相应信号后控制驱动器运行，同时输出电流经过采样电阻后送入电流传感器（增益固定）隔离放大后，信号送入匹配完成的运算放大电路，电流信号转换为最适合模数转换电路的电压信号，转换后的数字信号送入MCU进行电流环算法调整。
2.根据权利要求1所述的一种电机驱动器电流环处理方法，其特征在于其电路包括电流传感器电路、运算放大电路、偏置电压电路和模拟开关电路；在电流传感器电路中，电流经过采样电阻后转换为电压信号UU’，采样电阻的U端经过电阻R6后连接到U1（电流传感器芯片）的第2脚，第2脚与U’之间并联有电容C9，采样电阻的U端’经过电阻R11后连接到U1的第3脚，第3脚与U之间并联有电容C8，U1的第2/3脚有并联电容C5，一次侧电源BOOT_U经过电阻R5后连接到U1的第1脚，U1的第1脚与第4脚直接连接有电容C4、稳压管D2，二次侧电源A5V经过电阻R3后连接到U1的第8脚，第8脚与地AGND之间接有电容C3、稳压管D1，芯片第6/7脚为电流转换后的电压信号输出；在运算放大电路中，转换后的电压信号IU_P经过电阻R7分别连接到电阻R8、R1、C7，R8的另一端连接到运放U2B的第6脚，R1的另一端后连接到U2B的第7脚，C7的另一端后连接到AGND，U2B的第6脚和第7脚并联电容C1，U2B的电源第8脚与第4脚并联有电容C2，转换后的电压信号IU_P经过电阻R12分别连接到R15、R17、C11，R15的另一端连接到运放U2B的第5脚，R17的另一端后连接到AOUT（偏置电压），C11的另一端后连接到AGND，U2B的第5脚与AOUT（偏置电压）之间接有电容C10，U2的第7脚与第3脚直接相连，AIN1、AIN2、AOUT分别经过电阻R16、R14、R13后连接到U2A的第2脚，U2A的第1/2脚直接并联电阻R4，A5V经过电阻R2后连接到U2A的第1脚，U2A第1脚经过电阻R9后到达PIN26（MCU），并对地接有电容C6；在偏置电压电路中，A3.3V电源经过电阻R23后分别接到C14、R24、U4A的第3脚，C14、R24的另一端接到AGND，U4A的第1/2脚直接相连，A5V经过电阻R18接到U4A的第1脚，之后经过电阻R22后接到AOUT（偏置电压源），AOUT对地接有C13；在模拟开关电路中，MCU信号PIN80连接到U3的第5/13脚，MCU信号PIN86连接到U3的第6/12脚，A5V电源分别经过电阻R19、R20、R21后连接到U3的第14、6、5脚，U3的第14脚与AGND之间并联有电容C12、稳压管D3。
CN201711434738.9A 2017-12-26 2017-12-26 一种电机驱动器电流环处理方法及电路 Active CN108173476B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711434738.9A CN108173476B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 一种电机驱动器电流环处理方法及电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711434738.9A CN108173476B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 一种电机驱动器电流环处理方法及电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108173476A true CN108173476A (zh) 2018-06-15
CN108173476B CN108173476B (zh) 2020-08-21

Family

ID=62521549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711434738.9A Active CN108173476B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 一种电机驱动器电流环处理方法及电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108173476B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110470987A (zh) * 2019-08-26 2019-11-19 珠海格力电器股份有限公司 一种采样参数放大装置、电机及其采样参数放大方法
CN112649647A (zh) * 2019-10-11 2021-04-13 博世华域转向系统有限公司 一种高精度电机相电流采样方法
CN113422557A (zh) * 2021-06-29 2021-09-21 四川航天烽火伺服控制技术有限公司 一种电机控制电路及电动舵机系统
CN114594704A (zh) * 2020-12-07 2022-06-07 山东新松工业软件研究院股份有限公司 电机内环控制方法、装置及控制器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2560949Y (zh) * 2002-05-31 2003-07-16 烟台东方电子信息产业股份有限公司 一种直流量采集装置
CN101577519A (zh) * 2009-06-12 2009-11-11 上海微电子装备有限公司 直线电机驱动器
CN101841675A (zh) * 2010-04-30 2010-09-22 南京德讯信息系统有限公司 基于模拟视频波头检测的自动增益补偿系统
US8536923B2 (en) * 2011-07-21 2013-09-17 Analog Devices, Inc. Integrator distortion correction circuit
CN205067582U (zh) * 2015-07-14 2016-03-02 深圳市沃特玛电池有限公司 电流环路增益调整电路
CN206524818U (zh) * 2016-12-30 2017-09-26 深圳飞安瑞科技股份有限公司 用于拓展负载电流放大范围的电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2560949Y (zh) * 2002-05-31 2003-07-16 烟台东方电子信息产业股份有限公司 一种直流量采集装置
CN101577519A (zh) * 2009-06-12 2009-11-11 上海微电子装备有限公司 直线电机驱动器
CN101841675A (zh) * 2010-04-30 2010-09-22 南京德讯信息系统有限公司 基于模拟视频波头检测的自动增益补偿系统
US8536923B2 (en) * 2011-07-21 2013-09-17 Analog Devices, Inc. Integrator distortion correction circuit
CN205067582U (zh) * 2015-07-14 2016-03-02 深圳市沃特玛电池有限公司 电流环路增益调整电路
CN206524818U (zh) * 2016-12-30 2017-09-26 深圳飞安瑞科技股份有限公司 用于拓展负载电流放大范围的电路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110470987A (zh) * 2019-08-26 2019-11-19 珠海格力电器股份有限公司 一种采样参数放大装置、电机及其采样参数放大方法
CN112649647A (zh) * 2019-10-11 2021-04-13 博世华域转向系统有限公司 一种高精度电机相电流采样方法
CN114594704A (zh) * 2020-12-07 2022-06-07 山东新松工业软件研究院股份有限公司 电机内环控制方法、装置及控制器
CN113422557A (zh) * 2021-06-29 2021-09-21 四川航天烽火伺服控制技术有限公司 一种电机控制电路及电动舵机系统
CN113422557B (zh) * 2021-06-29 2023-09-29 四川航天烽火伺服控制技术有限公司 一种电机控制电路及电动舵机系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN108173476B (zh) 2020-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108173476A (zh) 一种电机驱动器电流环处理方法及电路
CN104460462B (zh) 一种兼容单双极性模拟信号采样电路
CN109813455A (zh) 一种cmos温度传感器
CN207603617U (zh) 一种数模转换器及转换电路
CN102571009B (zh) 工作于极低电源电压电流模前馈自动增益控制电路
CN103412596B (zh) 一种基准电压源
CN102196621A (zh) 一种led调光电路
CN201854263U (zh) 一种基于双积分器的高精度电流频率转换电路
CN101902123A (zh) 电源ic及其驱动方法
CN207939428U (zh) 一种电机驱动器电流环处理电路
CN102455725B (zh) 一种电压电流双环路控制装置以及芯片
CN206178518U (zh) 一种程控三相工频电流源
CN202513907U (zh) 宽频频率电压转换电路
CN201315576Y (zh) 电气信号压缩系统
CN2535807Y (zh) 基于开关电容积分器的弱信号检测电路
CN101603838A (zh) 智能变送器及其标定方法
CN204539123U (zh) 新型vi变换模拟量输出电路
CN201608681U (zh) 伺服电机或步进电机转速控制电路
CN209460666U (zh) 压控恒流源输出电路
CN112730970B (zh) 一种隔离式高精度宽范围电压测量系统及测量方法
CN105486928B (zh) 一种热电材料电阻率测量电路
CN109030901A (zh) 一种内置电压电流一体变送器
CN204831605U (zh) 一种多路高精度无线低功耗温度采集电路
CN2524430Y (zh) 一种电压／电流转换电路
CN113364118B (zh) 一种用于低压电网的集成式智能开关系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant