CN112596571A - 基于双负反馈的驱动电路及驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于双负反馈的驱动电路及驱动系统。该基于双负反馈的驱动电路包括：电流负反馈模块，电流负反馈模块与工作负载的输出端电连接，用于反馈工作负载关联的第一反馈信号；电压负反馈模块，电压负反馈模块与工作负载的输出端电连接，用于反馈工作负载关联的第二反馈信号；驱动模块，驱动模块的信号输入端与处理器电连接，驱动模块的反馈输入端与电流负反馈模块和电压负反馈模块电连接，驱动模块的输出端与工作负载电连接，用于接收处理器发送的不同驱动信号，并基于接收的第一反馈信号和第二反馈信号对驱动信号处理以生成用于驱动工作负载进行工作的目标驱动信号。实现提高驱动的响应速度。该驱动系统包括该驱动电路。

Description

基于双负反馈的驱动电路及驱动系统

技术领域

本发明涉及驱动技术领域，特别是涉及一种基于双负反馈的驱动电路及驱动系统。

背景技术

随着驱动技术的迅速发展，如何提高驱动的响应速度也越来越重要。

目前，在一些驱动电路中，为了提高驱动工作负载工作的准确性，例如驱动雕刻头雕刻的准确性，会在驱动电路中设置电流负反馈，从而提高驱动工作负载工作的准确性。

然而，雕刻头包括有电感线圈，因此电流负反馈在不同的频率的输入电流驱动下的增益却相差比较大，驱动电路的频响曲线不再平直，导致驱动的响应速度变慢。

发明内容

基于此，有必要提供一种可以提高驱动的响应速度的基于双负反馈的驱动电路及驱动系统。

一种基于双负反馈的驱动电路，包括：

电流负反馈模块，所述电流负反馈模块与工作负载的输出端电连接，用于反馈所述工作负载关联的第一反馈信号；

电压负反馈模块，所述电压负反馈模块与所述工作负载的输入端电连接，用于反馈所述工作负载关联的第二反馈信号；

驱动模块，所述驱动模块的信号输入端与处理器电连接，所述驱动模块的反馈输入端分别与所述电流负反馈模块的输出端和所述电压负反馈模块的输出端电连接，所述驱动模块的输出端与所述工作负载的输入端电连接，用于接收所述处理器发送的不同驱动信号，并基于接收的所述第一反馈信号和所述第二反馈信号对所述驱动信号处理以生成用于驱动所述工作负载进行工作的目标驱动信号。

在其中一个实施例中，所述电流负反馈模块包括：

电流采样单元，所述电流采样单元的一端与所述工作负载串联，所述电流采样单元的另一端接地，用于采集与所述工作负载串联的电流信号，并将串联的电流信号转化为电压信号，电流信号转化的电压信号作为所述第一反馈信号；

第一反馈单元，所述第一反馈单元的一端与所述电流采样单元和所述工作负载的连接端点电连接，所述第一反馈单元的另一端与所述驱动模块的反馈输入端电连接，用于将所述第一反馈信号反馈至所述驱动模块。

在其中一个实施例中，所述电流采样单元包括m个电流采样电阻，所述多个电流采样电阻中每n个电流采样电阻相互并联为合并支路，合并支路之间依次串联；

其中，m为n的整数倍，n≥2。

在其中一个实施例中，所述电流采样电阻为康铜丝门型电阻。

在其中一个实施例中，所述电压负反馈模块包括：

电压采样单元，所述电压采样单元包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的第一端和所述驱动模块的输出端电连接，所述第二分压电阻的第一端接地，所述第一分压电阻的第二端和所述第二分压电阻的第二端电连接，所述电压采样单元用于对所述工作负载关联的电压信号分压，分压后的电压信号作为所述第二反馈信号；

第二反馈单元，所述第二反馈单元的一端和所述第一分压电阻的第二端电连接，所述第二反馈单元的另一端和所述驱动模块的反馈输入端电连接，用于将所述第二反馈信号反馈至所述驱动模块。

在其中一个实施例中，还包括：

散热模块，所述散热模块用于对所述驱动电路散热。

在其中一个实施例中，所述驱动模块包括：

至少一个驱动芯片，所述驱动芯片的信号输入端作为所述驱动模块的信号输入端与处理器电连接，所述驱动芯片的反馈输入端作为所述驱动模块的反馈输入端分别与电流负反馈模块、电压负反馈模块电连接，所述至少一个驱动芯片的输出端分别通过均流电阻与工作负载的输入端电连接，用于从所述处理器接收所述驱动信号，并基于所述第一反馈信号和所述第二反馈信号分别对所述驱动信号进行功率放大处理后作为所述目标驱动信号传输给所述工作负载，以驱动所述工作负载工作。

在其中一个实施例中，所述驱动芯片为多个，多个驱动芯片包括：

主驱动芯片，被配置有信号输入引脚、反馈输入引脚和至少一运放输出引脚，所述信号输入引脚用于接收所述驱动信号，所述反馈输入引脚用于接收所述第一反馈信号和所述第二反馈信号，以基于所述第一反馈信号和所述第二反馈信号对所述驱动信号进行运放处理，并对运放处理后的驱动信号进行功率放大处理；

至少一个从驱动芯片，至少一个从驱动芯片分别与对应的所述主驱动芯片的运放输出引脚电连接，每个所述从驱动芯片用于从所述主驱动芯片接收所述运放处理后的驱动信号，并对所述运放处理后的驱动信号功率放大处理；

其中，所述主驱动芯片输出的功率放大后的驱动信号以及每个所述从驱动芯片输出的功率放大后的驱动信号合并至所述工作负载的输入端。

在其中一个实施例中，所述主驱动芯片包括：

运放集成单元，所述运放集成单元的信号输入端与所述处理器电连接，用于接收所述驱动信号，所述运放集成单元的反馈输入端与所述电流负反馈模块以及所述电压负反馈模块电连接，用于接收所述电流反馈信号和所述电压反馈信号，并基于所述电流反馈信号和所述电压反馈信号对所述驱动信号进行运放处理；

第一放大集成单元，所述第一放大集成单元的输入端与所述运放集成单元的输出端电连接，用于对所述运放处理后的驱动信号进行功率放大处理；

每个所述从驱动芯片包括：

第二放大集成单元，所述第二放大集成单元的输入端与所述运放集成单元的输出端电连接，用于接收所述运放处理后的驱动信号，并对所述运放处理后的驱动信号进行功率放大处理；

其中，所述第一放大集成单元输出的功率放大后的驱动信号以及每个所述第二放大集成单元输出的功率放大后的驱动信号合并至所述工作负载的输入端。

一种基于双负反馈的驱动系统，包括如上述的驱动电路。

上述的基于双负反馈的驱动电路，包括电流负反馈模块，所述电流负反馈模块与工作负载的输出端电连接，用于反馈所述工作负载关联的第一反馈信号；电压负反馈模块，所述电压负反馈模块与所述工作负载的输出端电连接，用于反馈所述工作负载关联的第二反馈信号；驱动模块，所述驱动模块的信号输入端与处理器电连接，所述驱动模块的反馈输入端与所述电流负反馈模块和所述电压负反馈模块电连接，所述驱动模块的输出端与所述工作负载的输入端电连接，用于接收所述处理器发送的不同驱动信号，并基于接收的所述第一反馈信号和所述第二反馈信号对所述驱动信号处理以生成用于驱动所述工作负载进行工作的目标驱动信号，由于工作负载包括有电感元件，而电压不受电感元件的影响，通过在电流负反馈的基础上增加电压负反馈，实现提高驱动的响应速度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一个实施例提供的一种基于双负反馈的驱动电路的结构示意图；

图2是一个实施例提供的另一种基于双负反馈的驱动电路的结构示意图；

图3是一个实施例的一种电流采样单元的结构示意图；

图4是一个实施例提供的另一种基于双负反馈的驱动电路的结构示意图；

图5是一个实施例提供的另一种基于双负反馈的驱动电路的结构示意图；

图6是一个实施例提供的另一种基于双负反馈的驱动电路的结构示意图；

图7是一个实施例提供的一种基于双负反馈的驱动系统的结构示意图。

附图标记说明：驱动电路10、电流负反馈模块100、电压负反馈模块200、驱动模块300、电流采样单元110、第一反馈单元120、电流采样电阻R1、电流反馈电阻R2、第二反馈单元210、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4、驱动芯片310、主驱动芯片311、从驱动芯片312、运放集成单元3111、第一放大集成单元3112、第二放大集成单元3121、保护模块400、保护光耦410、驱动系统1、处理器20、数字信号处理器30、存储器40、控制器50和工作负载2。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

参考图1，图1是一个实施例提供的一种基于双负反馈的驱动电路10的结构示意图。如图1所示，一实施例的基于双负反馈的驱动电路10包括电流负反馈模块100、电压负反馈模块200和驱动模块300。电流负反馈模块100与工作负载2的输出端电连接，用于反馈工作负载2关联的第一反馈信号。电压负反馈模块200与工作负载2的输入端电连接，用于反馈工作负载2关联的第二反馈信号。驱动模块300的信号输入端与处理器20电连接，驱动模块300的反馈输入端分别与电流负反馈模块100的输出端和电压负反馈模块200的输出端电连接，驱动模块300的输出端与工作负载2电连接，用于接收处理器20发送的不同驱动信号，并基于接收的第一反馈信号和第二反馈信号对驱动信号处理以生成用于驱动工作负载2进行工作的目标驱动信号。

其中，不同驱动信号是指发送的驱动信号不同。处理器20是指向驱动模块300发送驱动信号的单元。可选的，处理器20为解码芯片，例如可以是DAC芯片(数模转换器)。具体的，将工作负载2的工作数据发送到控制器(例如现场可编程逻辑门阵列芯片)进行解码后搬运给数字信号处理器进行计算，数字信号处理器20将计算后的工作数据存储在存储器中，控制器从存储器中读取计算后的工作数据以控制处理器20模拟出一个为小信号的驱动信号发送给驱动模块300的输入端。工作负载2是指包括有阻抗元件且可以进行工作的单元，例如工作负载2可以是进行雕刻的雕刻头，雕刻头内部有电感线圈，雕刻头是电子雕刻机上进行工作的单元。当工作负载2为雕刻头时，驱动信号包括用于驱动电子雕刻机进行雕刻的正弦波信号。具体的，若工作负载2为雕刻头，则不同驱动信号是指固定频率(8KHz)、不同幅值且不同偏置的驱动信号。若工作负载2为雕刻头，则工作负载2的输出端为雕刻头的负端，工作负载2的输入端为雕刻头的正端。

具体的，电流负反馈模块100将工作负载2关联的第一反馈信号反馈至驱动模块300的反馈输入端，电压负反馈模块200将工作负载2关联的第二反馈信号反馈至驱动模块300的反馈输入端，处理器20将不同驱动信号发送至驱动模块300的信号输入端，则驱动模块300根据接收的第一反馈信号和第二反馈信号对不同驱动信号处理，生成用于驱动工作负载2工作的目标驱动信号。

在本实施例中，通过在电流负反馈的基础上增加电压负反馈，由于工作负载2包括有电感元件，而电压不受电感元件的影响，提高了驱动的响应速度，动态响应频率高的同时，拥有对瞬态的响应。另外，电流负反馈模块100和电压负反馈模块200将工作负载2目标驱动信号关联的反馈电信号反馈给驱动模块300，从而实时调节驱动模块300输出的目标驱动信号，以输出适合工作负载2目标驱动信号所需要的目标驱动信号，保证了工作负载2目标驱动信号工作的准确性。具体的，持续输出最大电流±7A的驱动信号的情况下输出电流也只下降了4.7mA，在小电流下输出电流波动在1ma以内。

参考图2，图2是一个实施例提供的另一种基于双负反馈的驱动电路10的结构示意图。如图2所示，在一个实施例中，电流负反馈模块100包括电流采样单元110和第一反馈单元120。电流采样单元110的一端与工作负载2串联，电流采样单元110的另一端接地，用于采集与所述工作负载2串联的电流信号，并将串联的电流信号转化为电压信号，电流信号转化的电压信号作为所述第一反馈信号。第一反馈单元120的一端与电流采样单元110和工作负载2的连接端点电连接，第一反馈单元120的另一端与驱动模块300的反馈输入端电连接，用于将所述第一反馈信号反馈至所述驱动模块300。

具体的，电流采样单元110对应一个第一阻值，第一反馈单元120对应一个第二阻值，根据第一阻值和第二阻值的比例关系，以及第一反馈单元120反馈的第一反馈信号可以确定工作负载2的工作电流信号，则可以根据第一反馈信号输出适合工作负载2的驱动信号。

在本实施例中，可选的，电流采样单元110包括至少一个电流采样电阻R1或霍尔式电流传感器。具体的，用电阻测量电流的优点是简单、线性度好、精度高、性价比也高、温度系数稳定。低阻值的合金电阻的抗浪涌能力非常好，在出现短路和过流的情况是，能够实现可靠的保护。但是因为电阻时测量电流，采样电阻时串入电流回路中，流经电阻的电流会使一小部分电能转化为热量，故一般使用在小电流的检测电路中。当一个带电流的导体被放进磁场力时，在垂直于磁场和电流流动方向上会产生电位差，这个点位与电流大小成正比，所以霍尔式能够测量大电流，而且功率损耗小，这就是霍尔式的优点。但是其缺点是对非线性的温度漂移要进行补偿，对小量程的电流测量精度不高，容易受到外部磁场的影响，对ESD敏感，成本高等缺点。在雕刻机的使用中，对电流的精度和线性度要求高，同时在小电流的时候要求也要能够保持足够的精度。所以只能够使用电阻式采集电流。可选的，第一反馈单元120包括至少一个电流反馈电阻R2。

继续参考图2。在一个实施例中，电压负反馈模块200包括第二反馈单元210和电压采样单元。所述电压采样单元包括第一分压电阻R3和第二分压电阻R4，所述第一分压电阻R3的第一端和所述驱动模块300的输出端电连接，所述第二分压电阻R4的第一端接地，所述第一分压电阻R3的第二端和所述第二分压电阻R4的第二端电连接，所述电压采样单元用于对所述工作负载关联的电压信号分压，分压后的电压信号作为所述第二反馈信号。所述第二反馈单元210的一端和所述第一分压电阻R3的第二端电连接，所述第二反馈单元210的另一端和所述驱动模块300的反馈输入端电连接，用于将所述第二反馈信号反馈至所述驱动模块300。

其中，第二反馈信号通过第一分压电阻R3和第二分压电阻R4对工作负载2的工作电压信号分压后得到。具体的，第一分压电阻R3对应一个第三阻值，第二分压电阻R4对应一个第四阻值，根据第三阻值和第四阻值的比例关系，以及第二反馈单元210反馈的第二反馈信号可以确定工作负载2的工作电压信号，则可以根据第二反馈信号输出适合工作负载2的驱动信号。

参考图3，图3是一个实施例的一种电流采样单元110的结构示意图。如图3所示，在一个实施例中，电流采样单元包括m个电流采样电阻R1，多个电流采样电阻R1中每n个电流采样电阻R1相互并联为合并支路，合并支路之间依次串联。其中，m为n的整数倍，n≥2。

在本实施例中，通过串并联的形式降低单个电流采样电阻R1的功耗，减少单个电流采样电阻R1的发热程度。具体的，电流采样电阻R1发热不同时，电流采样电阻R1的工作会不稳定，则会影响电流反馈的准确性。通过减少单个电流采样电阻R1的发热程度以提高电流采样电阻R1的工作稳定性，从而提高电流反馈的准确性。

可选的，本实施例的电流采样电阻R1可以是康铜丝门型电阻。康铜丝电阻选用高精密合金丝并经过特殊工艺处理，其阻值低，精度高，温度系数低，具有无电感，高过载能力，受温度变化其阻值变化极小，可以大大提高电流反馈的准确性。

需要说明的是，第一反馈单元120、第二反馈单元210或电压采样单元可以参照电流采样单元110的说明，此处不作赘述。

参考图4，图4是一个实施例提供的另一种基于双负反馈的驱动电路10的结构示意图。如图4，一个实施例的驱动模块300包括至少一个驱动芯片310。驱动芯片310的信号输入端作为驱动模块300的信号输入端与处理器20电连接，驱动芯片310的反馈输入端作为驱动模块300的反馈输入端分别与电流负反馈模块100、电压负反馈模块200电连接，至少一个驱动芯片310的输出端分别通过均流电阻R321与工作负载2的输入端电连接，用于从处理器20接收驱动信号，并基于第一反馈信号和第二反馈信号分别对驱动信号进行功率放大处理后作为目标驱动信号传输给工作负载2，以驱动工作负载2工作。

具体的，驱动模块300在接收到处理器20发送的驱动信号后，驱动芯片310上集成有放大集成单元，则驱动芯片310的放大集成单元分别对驱动信号进行功率放大处理，至少一个驱动芯片310的输出端分别通过均流电阻R321与工作负载2电连接，则通过驱动芯片310各自对应的输出端将功率放大处理后的驱动信号传输给工作负载2，从而驱动工作负载2进行工作。此外，驱动芯片310上集成有运放集成单元3111，则驱动芯片310的运放集成单元3111根据第一反馈信号和第二反馈信号可以控制放大集成单元输出的驱动信号，从而提供适合工作负载2工作的目标驱动信号。此外，均流电阻R321可以保证稳定每一路驱动芯片310输出的电流，保证反馈的准确性。

需要说明的是，本实施例的至少一个驱动芯片310是指驱动芯片310为一个或多个。

本实施例的技术方案，通过由于驱动芯片310是集成的，相较于分离式器件驱动电路10，可以减少功率管的数量，实现了提高简化驱动电路10的组成。

在一个实施例中，驱动芯片310为多个。驱动工作负载2进行工作的目标驱动信号是通过多个驱动芯片310共同输出的，而驱动芯片310在放大驱动信号时会发热，则每个驱动芯片310只需要将驱动信号的功率放大至工作负载2所需信号的1/n，其中n为驱动芯片310的数量，每个驱动芯片310放大的程度减轻了，因此驱动模块300的发热程度也相应减轻，驱动的过程更加稳定，从而提高了驱动的稳定性。

在一个实施例中，多个驱动芯片310包括主驱动芯片311和至少一个从驱动芯片312。主驱动芯片311被配置有信号输入引脚、反馈输入引脚和至少一运放输出引脚，信号输入引脚用于接收驱动信号，反馈输入引脚用于接收第一反馈信号和第二反馈信号，以基于第一反馈信号和第二反馈信号对驱动信号进行运放处理，并对运放处理后的驱动信号进行功率放大处理。至少一个从驱动芯片312分别与对应的主驱动芯片311的运放输出引脚电连接，每个从驱动芯片312用于从主驱动芯片311接收运放处理后的驱动信号，并对运放处理后的驱动信号进行功率放大处理。

其中，主驱动芯片311输出的功率放大后的驱动信号以及每个从驱动芯片312输出的功率放大后的驱动信号合并至工作负载2的输入端。

具体的，主驱动芯片311的信号输入引脚接收驱动信号，反馈输入引脚接收第一反馈信号和第二反馈信号，基于第一反馈信号和第二反馈信号对驱动信号进行运放处理后，对运放处理后的驱动信号进行放大的同时，通过运放输出引脚将运放处理后的驱动信号发送至对应的从驱动芯片312。则从驱动芯片312则对运放处理后的驱动信号进行功率放大处理。由于主驱动芯片311和从驱动芯片312的输出端都与工作负载2连接，则主驱动芯片311输出的功率放大后的驱动信号以及每个从驱动芯片312输出的功率放大后的驱动信号合并至工作负载2的输入端，从而驱动工作负载2进行工作。

参考图2，信号输入引脚如图2的NON INVERTING INPUT引脚(即3号脚)；运放输出引脚如图2的BUFFER DRIVER引脚(即11号脚)。图2的INVERTING INPUT引脚(即2号脚)为反馈输入引脚，作为反馈输入端接收反馈电信号。图2的OUT引脚(即14号脚)为输出驱动信号至工作负载2的引脚。

参考图5，图5是一个实施例提供的另一种基于双负反馈的驱动电路10的结构示意图。如图5所示，在一个实施例中，主驱动芯片311包括运放集成单元3111和第一放大集成单元3112。运放集成单元3111的信号输入端与处理器20电连接，用于接收驱动信号，运放集成单元3111的反馈输入端与电流负反馈模块100以及电压负反馈模块200电连接，用于接收电流反馈信号和电压反馈信号，并基于电流反馈信号和电压反馈信号对驱动信号进行运放处理。第一放大集成单元3112的输入端与运放集成单元3111的输出端电连接，用于对运放处理后的驱动信号进行功率放大处理。

每个从驱动芯片312包括第二放大集成单元3121。第二放大集成单元3121的输入端与运放集成单元3111的输出端电连接，用于接收运放处理后的驱动信号，并对运放处理后的驱动信号进行功率放大处理。

第一放大集成单元3112输出的功率放大后的驱动信号以及每个第二放大集成单元3121输出的功率放大后的驱动信号合并至工作负载2的输入端。

具体的，处理器20传出的驱动信号通过主驱动芯片311的信号输入引脚发送至运放集成单元3111的信号输入端，第一反馈信号和第二反馈信号通过主驱动芯片311的反馈输入引脚发送至运放集成单元3111的反馈输入端。运放集成单元3111在接收到驱动信号、第一反馈信号和第二反馈信号后，基于第二反馈信号和第一反馈信号对驱动信号进行运放处理，并对运放处理后的驱动信号发送给第一放大集成单元3112以及通过运放输出引脚发送给第二放大集成单元3121。第一放大集成单元3112和第二放大集成单元3121均对运放处理后的驱动信号进行功率放大处理，由于第一放大集成单元3112和第二放大集成单元3121均与工作负载2的输入端电连接，则第一放大集成单元3112输出的功率放大后的驱动信号以及每个第二放大集成单元3121输出的功率放大后的驱动信号合并至工作负载2的输入端，从而驱动工作负载2进行工作。

运放集成单元3111是具有很高放大倍数的电路单元，设有正相输入端Vin(+)(又称同相输入端)、反相输入端Vin(－)和输出端Vout。一般而言，常用的运放集成单元3111有通用型运放集成单元3111(如μA741、LM358和LM324等)、高阻型运放集成单元3111(如LF355、CA3130和CA3140等)、低温漂型运放集成单元3111(如OP07、OP27等AD508)、高速型运放集成单元3111(如LM318、μA715等)、低功耗型运放集成单元3111(如TL-022C、TL-060C等)、高压大功率型运放集成单元3111(如D41)和可编程控制型(如PGA103A)等。本申请采用的运放集成单元3111可以为以上任意类型的运放集成单元3111，在此不做具体限定。在本实施例中，运放集成单元1111主要是基于第一反馈信号对驱动信号进行放大。

具体的，当正相输入端Vin(+)的电压大于反相输入端Vin(－)的电压时，输出端Vout正向放大输出。当反相输入端Vin(－)的电压大于正相输入端Vin(+)的电压时，输出端Vout负向放大输出。

可选的，本实施例的运放集成单元3111为同相比例运算电路。

需要说明的是，在从驱动芯片312数量增大的同时，从主驱动芯片311出来的驱动信号发送至从驱动芯片312的回路就会变长，可能会因为信号延迟导致输出主驱动芯片311和从驱动芯片312不一致。所以并非是从驱动芯片312的数量越多越好。本实施例对于从驱动芯片312的数量不作限制，可以根据需要确定从驱动芯片312的数量。一般的，主驱动芯片311为一个，从驱动芯片312的数量少于十个。

本实施例的技术方案，在主驱动芯片311内集成运放集成单元3111和第一放大集成单元3112，而从驱动芯片312只需要集成第二放大集成单元3121，通过主驱动芯片311内集成的运放集成单元3111将运放处理后的驱动信号发送给第二放大集成单元3121进行放大，则从驱动芯片312不需要额外集成运放集成单元3111，简化了从驱动芯片312的结构，则相应的简化了驱动模块300的结构。

在一个实施例中，驱动电路10还包括散热模块。散热模块用于对驱动电路10散热。具体的，驱动模块300在工作时产生的热量会影响驱动的稳定性。通过设置散热模块300对驱动模块300进行散热，可以提高驱动的稳定性。

在一个实施例中，散热模块包括散热器和散热风扇。散热器与驱动模块300、电流负反馈模块100和电压负反馈模块200的至少一个接触，用于传递驱动模块300、电流负反馈模块100和/或电压负反馈模块200产生的热量。散热风扇用于产生风道，风道用于带走驱动模块300、电流负反馈模块100和/或电压负反馈模块200的热量。

需要说明的是，散热风扇可以是对电流采样电阻R1和第二分压电阻R4进行散热。

在一个实施例中，散热器为铝基板散热器或铜基板散热器。其中，虽然铝基板散热器散热能力更好，但是驱动模块300的热量无法很好地通过铝基板传导出去。而铜基板散热器的导热系数比铝基板散热器的导热系数高，因此铜基板散热器可以很好地传导驱动模块300的热量，更好地对驱动模块300进行散热。优选的，散热器为铜基板散热器。

具体的，第一版电路使用铝基板散热器和一个主驱动芯片311+两个从驱动芯片312(三个驱动芯片310)并联散热风扇的风道经过铝基板散热器的底部带走热量，经过测试最高温度达℃，接近驱动芯片310内部结点极限(℃)。第二版改为使用铜质散热器(铜导热系数比铝高，导热更好)和一个主驱动芯片311+四个从驱动芯片312(五个驱动芯片310)并联散热风扇的风道不仅经过散热器同时也经过驱动芯片310和电流采样电阻R1和第二分压电阻R4。经过测试驱动模块300表面最高温度为77.6℃。

因此，本实施例的至少一个驱动芯片310包括一个主驱动芯片311和四个从驱动芯片312。且散热器为铜基板散热器，使得驱动模块300的温度较低，稳定性较高。

参考图6，图6是一个实施例提供的另一种基于双负反馈的驱动电路10的结构示意图。如图6所示，在一个实施例中，驱动电路10还包括保护模块400。保护模块400用于保护驱动电路10。

具体的，驱动电路10在进行驱动工作的过程中，会有一些电流电压突变的情况，通过设置保护模块400保护驱动电路10，可以提高驱动电路10的安全性。

在一个实施例中，驱动芯片310被配置有待机引脚，保护模块400包括保护光耦410。保护光耦410与待机引脚电连接，保护光耦410用于在自身导通时向待机引脚输入第一高电平，以使驱动模块300处于工作状态；并在自身断开时向待机引脚输入第一低电平，以使驱动芯片310处于待机状态。

其中，保护光耦410是指以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管，光敏电阻)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”控制，从而对驱动电路10进行保护的元器件。第一高电平可以根据需要设置。具体的，第一高电平的电压高于第一阈值，例如2.4V。第一低电平的电压低于第二阈值，例如2.4V。其中第一阈值≥第二阈值。驱动模块300处于待机状态是指至少一个驱动芯片310停止对驱动信号进行运放以及放大处理。

具体的，保护光耦410在自身断开时向待机引脚输入第一低电平，以使驱动芯片310处于待机状态，从而避免驱动芯片310继续异常工作导致损坏，对驱动芯片310进行保护。保护光耦410在自身导通时向待机引脚输入第一高电平，以使驱动芯片310处于工作状态，从而解除保护状态。

在一个实施例中，驱动芯片310被配置有输出控制引脚，保护光耦410还与输出控制引脚电连接，保护光耦410还用于在自身导通时向输出控制引脚输入第二高电平，以使驱动芯片310开始输出信号放大后的驱动信号；并在自身断开时向输出控制引脚输入第二低电平，以使驱动芯片310停止输出放大后的驱动信号。

其中，第二高电平可以根据需要设置。具体的，第二高电平的电压高于第三阈值，例如2.5V。第二低电平的电压低于第四阈值，例如2.5V。其中第三阈值≥第四阈值。驱动芯片310停止输出放大后的驱动信号是指驱动芯片310内部还处于工作状态，但是不输出放大后的驱动信号。

待机引脚可以是如图6的STAND-BY引脚(即9号脚)。输出控制引脚可以是如图6的MUTE引脚(即10号脚)。

具体的，保护光耦410在自身断开时向输出控制引脚输入第二低电平，以使驱动芯片310停止输出放大后的驱动信号，从而保护工作负载2。保护光耦410在自身导通时向输出控制引脚输入第二高电平，以使驱动芯片310开始输出信号放大后的驱动信号，从而接触工作负载2的保护状态。

在一个实施例中，保护光耦410在接收到断开控制信号时进行断开，其中，断开控制信号由与驱动模块300的输出端电连接的控制器判断驱动模块300输出的功率放大后的驱动信号超过设定阈值时生成。

在本实施例中，保护光耦410的断开和导通由控制器判断驱动模块300输出的驱动信号超过设定阈值时生成，从而对驱动芯片310和/或工作负载2进行保护。

参考图7，图7是一个实施例提供的一种基于双负反馈的驱动系统的结构示意图。如图7所示，一个实施例的驱动系统1包括上述任一实施例的驱动电路10。在一个实施例中，驱动系统1还包括处理器20、数字信号处理器30、存储器40和控制器50。具体的，将工作数据发送到控制器50中，控制器50进行解码后搬运给数字信号处理器进行计算，数字信号处理器30将计算后的工作数据存储在存储器40中，控制器50再从存储器40中读取计算后的工作数据以控制处理器20模拟出一个为小信号的驱动信号发送给驱动装置的驱动芯片310组的驱动输入端，则驱动芯片310组输出驱动信号控制工作负载2进行工作。

上述电路可以应用于诸如雕刻机等类似设备中。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于双负反馈的驱动电路，其特征在于，包括：

电流负反馈模块，所述电流负反馈模块与工作负载的输出端电连接，用于反馈所述工作负载关联的第一反馈信号；

电压负反馈模块，所述电压负反馈模块与所述工作负载的输入端电连接，用于反馈所述工作负载关联的第二反馈信号；

驱动模块，所述驱动模块的信号输入端与处理器电连接，所述驱动模块的反馈输入端分别与所述电流负反馈模块的输出端和所述电压负反馈模块的输出端电连接，所述驱动模块的输出端与所述工作负载的输入端电连接，用于接收所述处理器发送的不同驱动信号，并基于接收的所述第一反馈信号和所述第二反馈信号对所述驱动信号处理以生成用于驱动所述工作负载进行工作的目标驱动信号。

2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述电流负反馈模块包括：

电流采样单元，所述电流采样单元的一端与所述工作负载串联，所述电流采样单元的另一端接地，用于采集与所述工作负载串联的电流信号，并将串联的电流信号转化为电压信号，电流信号转化的电压信号作为所述第一反馈信号；

第一反馈单元，所述第一反馈单元的一端与所述电流采样单元和所述工作负载的连接端点电连接，所述第一反馈单元的另一端与所述驱动模块的反馈输入端电连接，用于将所述第一反馈信号反馈至所述驱动模块。

3.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述电流采样单元包括m个电流采样电阻，所述多个电流采样电阻中每n个电流采样电阻相互并联为合并支路，合并支路之间依次串联；

其中，m为n的整数倍，n≥2。

4.如权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，所述电流采样电阻为康铜丝门型电阻。

5.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述电压负反馈模块包括：

电压采样单元，所述电压采样单元包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的第一端和所述驱动模块的输出端电连接，所述第二分压电阻的第一端接地，所述第一分压电阻的第二端和所述第二分压电阻的第二端电连接，所述电压采样单元用于对所述工作负载关联的电压信号分压，分压后的电压信号作为所述第二反馈信号；

第二反馈单元，所述第二反馈单元的一端和所述第一分压电阻的第二端电连接，所述第二反馈单元的另一端和所述驱动模块的反馈输入端电连接，用于将所述第二反馈信号反馈至所述驱动模块。

6.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，还包括：

散热模块，所述散热模块用于对所述驱动电路散热。

7.如权利要求1-6任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动模块包括：

至少一个驱动芯片，所述驱动芯片的信号输入端作为所述驱动模块的信号输入端与处理器电连接，所述驱动芯片的反馈输入端作为所述驱动模块的反馈输入端分别与电流负反馈模块、电压负反馈模块电连接，所述至少一个驱动芯片的输出端分别通过均流电阻与工作负载的输入端电连接，用于从所述处理器接收所述驱动信号，并基于所述第一反馈信号和所述第二反馈信号分别对所述驱动信号进行功率放大处理后作为所述目标驱动信号传输给所述工作负载，以驱动所述工作负载工作。

8.如权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动芯片为多个，多个驱动芯片包括：

主驱动芯片，被配置有信号输入引脚、反馈输入引脚和至少一运放输出引脚，所述信号输入引脚用于接收所述驱动信号，所述反馈输入引脚用于接收所述第一反馈信号和所述第二反馈信号，以基于所述第一反馈信号和所述第二反馈信号对所述驱动信号进行运放处理，并对运放处理后的驱动信号进行功率放大处理；

至少一个从驱动芯片，至少一个从驱动芯片分别与对应的所述主驱动芯片的运放输出引脚电连接，每个所述从驱动芯片用于从所述主驱动芯片接收所述运放处理后的驱动信号，并对所述运放处理后的驱动信号功率放大处理；

其中，所述主驱动芯片输出的功率放大后的驱动信号以及每个所述从驱动芯片输出的功率放大后的驱动信号合并至所述工作负载的输入端。

9.如权利要求8所述的驱动电路，其特征在于，所述主驱动芯片包括：

运放集成单元，所述运放集成单元的信号输入端与所述处理器电连接，用于接收所述驱动信号，所述运放集成单元的反馈输入端与所述电流负反馈模块以及所述电压负反馈模块电连接，用于接收所述电流反馈信号和所述电压反馈信号，并基于所述电流反馈信号和所述电压反馈信号对所述驱动信号进行运放处理；

第一放大集成单元，所述第一放大集成单元的输入端与所述运放集成单元的输出端电连接，用于对所述运放处理后的驱动信号进行功率放大处理；

每个所述从驱动芯片包括：

第二放大集成单元，所述第二放大集成单元的输入端与所述运放集成单元的输出端电连接，用于接收所述运放处理后的驱动信号，并对所述运放处理后的驱动信号进行功率放大处理；

其中，所述第一放大集成单元输出的功率放大后的驱动信号以及每个所述第二放大集成单元输出的功率放大后的驱动信号合并至所述工作负载的输入端。

10.一种基于双负反馈的驱动系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的驱动电路。

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