CN112019130A - 一种小型双通道驱动控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型双通道驱动控制器，其特征在于：包括电气隔离模块、驱动电路、双通道电路和微处理器；所述电气隔离模块，用于驱动电路与外部控制信号的隔离；所述双通道电路包括一通道H桥电路、第一电流信号处理电路、二通道H桥电路和第二电流信号处理电路，第一电流信号处理电路和第二电流信号处理电路分别完成一通道H桥电路和二通道H桥电路电流的放大滤波处理，输出处理后的信号提供给微处理器片上ADC进行高速采样；所述微处理器，接收经过隔离处理后外部控制信号，输出经过驱动增强后的控制信号控制驱动电路。本发明可以满足多轴电机情况下，最大限度的减少对驱动器数量和控制接口数量的需求。
Description
技术领域
本发明涉及控制领域，尤其是一种小型双通道驱动控制器。
背景技术
目前各种伺服产品中，驱动或控制力矩电机、空心杯电机、有限转角电机等特种电机的驱动器/控制器，基本为国外产品，同时其黑盒特性，对设备的生命周期延续、性能持续改进和发挥造成了严重的限制。在很多产品应用中，伺服系统需要同时性配合完成多个工作，很多情况下都是双轴甚至多轴应用场合，而普通的伺服电机驱动器多用于简单的电机启停及单一运动控制，主要是功率模块搭建而成，结构单一，只能进行单轴运动控制，且在使用中还得另行进行控制电路的设计和配置，使用繁复，对于功能复杂，空间有限等国防航空方面的使用要求不能满足。而目前具有国产自主技术的外骨骼高精度伺服驱动器/控制器因为尺寸较大、性能和智能化程度不高，在各种产品中应用有很大的局限性。有必要针对双轴电机形成一种自主知识产权的高性能小型化驱动器。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种小型双通道驱动控制器，满足伺服产品对小型双通道驱动控制器需求，解决传统驱动器尺寸较大、性能和智能化程度不高的问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明一种小型双通道驱动控制器，包括电气隔离模块、驱动电路、双通道电路和微处理器；所述电气隔离模块，用于驱动电路与外部控制信号的隔离；所述双通道电路包括一通道H桥电路、第一电流信号处理电路、二通道H桥电路和第二电流信号处理电路，第一电流信号处理电路和第二电流信号处理电路分别完成一通道H桥电路和二通道H桥电路电流的放大滤波处理，输出处理后的信号提供给微处理器片上ADC进行高速采样；所述微处理器，接收经过隔离处理后外部控制信号，输出经过驱动增强后的控制信号控制驱动电路。
优选的，所述电气隔离模块上还连接有电源隔离模块，电源隔离模块连接非隔离电源模块；所述隔离电源模块，用于为电气隔离电路提供电源；所述非隔离电源模块，用于将单电源宽电压转换为电气隔离模块的供电电源。
优选的，所述外部控制信号包括2路PWM信号、2路EN信号、2路状态信号和1路异步RS422信号。通过电气隔离后的2路PWM信号、2路EN信号、2路状态信号、1路异步RS422信号实现两通道电机控制，最大限度的减少对驱动器数量和控制接口数量的需求。
优选的，所述保护电路包括过流、过温、过压和欠压保护电路，用于对一通道H桥电路和二通道H桥电路监控和保护。
优选的，还包括两通道同步串口编码器接口、两通道增量编码器接口和两通道异步RS422接口，用于作为外部测角器与微处理器的接口。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明在同一个驱动控制器上构建两路独立驱动电路，实现两轴电机独立控制；可以较好的满足多轴电机情况下，最大限度的减少对驱动器数量和控制接口数量的需求。
2、本发明实现了驱动控制器的小型化，所设计的驱动控制器的体积为55mm×52mm×15mm。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明实施例的一种小型双通道驱动控制器框图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1 ，本发明一种小型双通道驱动控制器，包括电气隔离模块、驱动电路、双通道电路和微处理器；所述电气隔离模块，用于驱动电路与外部控制信号的隔离；所述双通道电路包括一通道H桥电路、第一电流信号处理电路、二通道H桥电路和第二电流信号处理电路，第一电流信号处理电路和第二电流信号处理电路分别完成一通道H桥电路和二通道H桥电路电流的放大滤波处理，输出处理后的信号提供给微处理器片上ADC进行高速采样；所述微处理器，接收经过隔离处理后外部控制信号，输出经过驱动增强后的控制信号控制驱动电路。
在实施例中，所述电气隔离模块上还连接有电源隔离模块，电源隔离模块连接非隔离电源模块；本发明的小型双通道驱动控制器，采用12V至48V单电源宽电压供电即可，其输入电源通过非隔离电源模块转换为+5V电源；隔离电源模块，接收+5V电源，输出经过隔离后的电源，用于为电气隔离模块提供供电电源，从而实现双通道驱动与外部四种控制信号的隔离（2路PWM信号、2路EN信号、2路状态信号、1路异步RS422信号）。
本发明驱动器中微处理器接收上述隔离后的四种控制信号后，输出经过驱动增强后的控制信号控制驱动电路；驱动电路的输出信号驱动一通道H桥电路和二通道H桥电路的导通度；电流信号处理电路完成两个通道H电路电流值的放大滤波处理，输出的处理后信号提供给微处理器片上ADC进行高速采样。
本发明驱动控制器在55mm×52mm×15mm体积内，实现了不低于450W功率输出；12V至48V单电源宽电压供电、强弱信号电气隔离、具备三种位置传感器接口、三环闭环控制、功率驱动保护、传感器电源供电输出功能，同时实现了小型化。
在实施例中，保护电路包括过流、过温、过压和欠压保护电路，完成对一通道H桥电路和二通道H桥电路的监控和保护。
在一个实施例中，还包括两通道同步串口编码器接口、两通道增量编码器接口和两通道异步RS422接口；所述两通道同步串口编码器接口或两通道增量编码器接口或两通道异步RS422接口的一端连接电流信号处理模块，另一端作为外部接口，实现外部测角器与微处理器的接口。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (5)
1.一种小型双通道驱动控制器，其特征在于：包括电气隔离模块、驱动电路、双通道电路和微处理器；所述电气隔离模块，用于驱动电路与外部控制信号的隔离；所述双通道电路包括一通道H桥电路、第一电流信号处理电路、二通道H桥电路和第二电流信号处理电路，第一电流信号处理电路和第二电流信号处理电路分别完成一通道H桥电路和二通道H桥电路电流的放大滤波处理，输出处理后的信号提供给微处理器片上ADC进行高速采样；所述微处理器，接收经过隔离处理后外部控制信号，输出经过驱动增强后的控制信号控制驱动电路。
2.根据权利要求1所述的小型双通道驱动控制器，其特征在于：所述电气隔离模块上还连接有电源隔离模块，电源隔离模块连接非隔离电源模块；所述隔离电源模块，用于为电气隔离电路提供电源；所述非隔离电源模块，用于将单电源宽电压转换为电气隔离模块的供电电源。
3.根据权利要求1所述的小型双通道驱动控制器，其特征在于：所述外部控制信号包括2路PWM信号、2路EN信号、2路状态信号和1路异步RS422信号。
4.根据权利要求1所述的小型双通道驱动控制器，其特征在于：所述保护电路包括过流、过温、过压和欠压保护电路，用于对一通道H桥电路和二通道H桥电路监控和保护。
5.根据权利要求1所述的小型双通道驱动控制器，其特征在于：还包括两通道同步串口编码器接口、两通道增量编码器接口和两通道异步RS422接口，用于作为外部测角器与微处理器的接口。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201910393269.3A CN112019130A (zh) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 一种小型双通道驱动控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201910393269.3A CN112019130A (zh) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 一种小型双通道驱动控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN112019130A true CN112019130A (zh) | 2020-12-01 |
Family
ID=73500367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201910393269.3A Pending CN112019130A (zh) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 一种小型双通道驱动控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112019130A (zh) |
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2019
- 2019-05-13 CN CN201910393269.3A patent/CN112019130A/zh active Pending
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