CN203535396U - 一种电动舵机控制驱动系统 - Google Patents
一种电动舵机控制驱动系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203535396U CN203535396U CN201320247380.XU CN201320247380U CN203535396U CN 203535396 U CN203535396 U CN 203535396U CN 201320247380 U CN201320247380 U CN 201320247380U CN 203535396 U CN203535396 U CN 203535396U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- connects
- resistance
- steering engine
- driver element
- electric steering
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 208000034423 Delivery Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种电动舵机控制驱动系统，包括：控制单元和驱动单元，其中，所述控制单元为隔离电路的信号输入部分，所述驱动单元包括所述隔离电路的信号输出部分，以及与所述隔离电路的信号输出部分连接的驱动电路，还包括：光耦电路，所述光耦电路的第一供电端通过所述控制单元的电源开关连接第一电源，第二供电端连接所述控制单元的接地端；第三供电端通过所述驱动单元的电源开关连接第二电源，第四供电端连接所述驱动单元的接地端；信号输出端连接所述隔离电路的输出使能端。在开启过程中发生误操作时，通过光耦电路来控制隔离电路的输出使能端的信号为低电平，保证了电动舵机驱动系统的使用寿命，降低了损坏率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动舵机技术领域，更具体地说，涉及一种电动舵机控制驱动系统。
背景技术
随着电动舵机控制驱动系统机动性、抗干扰性、快速性等方面要求的不断提高，模拟式电动舵机控制驱动系统已经不能满足要求。特别是以微处理器为基础的数字控制技术和现代控制理论的不断发展，数字化、智能化的电动舵机控制驱动系统的研制已经成为现实，是未来的发展趋势。
针对数字化电动舵机控制驱动系统，对于电源的要求分为两类：其一是控制电源与驱动电源由一个电源开关控制，控制单元的接地端与驱动单元的接地端隔离；其二是控制电源由控制单元的电源开关控制，驱动电源由驱动单元的电源开关控制，控制单元的接地端与驱动单元的接地端隔离。对于第一类电动舵机控制驱动系统，得到很好的应用；但是发明人发现，对于第二类电动舵机控制驱动系统，其使用寿命短，损坏率高。
具体的，如图1所示，上述第二类的电动舵机控制驱动系统，包括控制单元100和驱动单元200，其中，控制单元100和驱动单元200的电源分别由两个电源开关分别进行控制，控制单元100的接地端与驱动单元200的接地端隔离。具体的电动舵机控制驱动系统包括隔离电路1、驱动电路2、以及舵机，其中控制单元100包括隔离电路1的信号输入部分，驱动单元200包括隔离电路1的信号输出部分，以及与所述隔离电路1的信号输出部分连接的驱动电路2。
隔离电路1包括隔离芯片ADuM1400CRW，其信号输入部分的第一供电端通过所述控制单元的电源开关连接第一电源，信号输出部分的第一供电端通过驱动单元的电源开关连接第二电源；
驱动电路2包括驱动芯片IR2181S，驱动电路的供电端均由驱动单元的电源开关控制，其中，控制单元的接地端与驱动单元的接地端完全隔离。
隔离电路1完成舵机的PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）信号由控制单元向驱动单元传输。驱动电路2的作用为将输入到驱动芯片的较弱的PWM信号进行放大，转化为场效应管需要的驱动信号，进而驱动舵机运转。
对于电动舵机控制驱动系统正常开启为首先启动控制单元的电源开关，然后启动驱动单元的电源开关。但是当非正常开启时（首先开启驱动单元的电源开关，然后开启控制单元的电源开关），在开启驱动单元的电源开关后瞬时，通过检测，隔离电路1的输出使能端（即隔离芯片ADuM1400CRW的输出使能端）短时为高电平，从而造成驱动电路2中驱动芯片IR2181S的上、下桥臂输入为高电平，导致场效应管的上、下桥臂直通，对场效应管有短时冲击电流。发明人发现，通过示波器检测，如图2所示，在5ms的短时直通造成了9.5A的冲击电流，对场效应管造成损伤。
实用新型内容
有鉴于此，针对上述第二类电动舵机控制驱动系统，本实用新型提供一种电动舵机控制驱动系统，该电动舵机控制驱动系统使用寿命长，损坏率低。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种电动舵机控制驱动系统，包括：控制单元和驱动单元，其中，所述控制单元为隔离电路的信号输入部分，所述驱动单元包括所述隔离电路的信号输出部分，以及与所述隔离电路的信号输出部分连接的驱动电路，还包括：光耦电路，所述光耦电路的第一供电端通过所述控制单元的电源开关连接第一电源，第二供电端连接所述控制单元的接地端；第三供电端通过所述驱动单元的电源开关连接第二电源，第四供电端连接所述驱动单元的接地端；信号输出端连接所述隔离电路的输出使能端。
优选的，所述光耦电路包括光耦芯片HCPL0211、第一电阻和第二电阻；
其中，所述光耦芯片HCPL0211的第二引脚连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻另一端作为所述第一供电端通过所述控制单元的电源开关连接所述第一电源，所述光耦芯片HCPL0211的第三引脚作为所述第二供电端连接所述控制单元的接地端；所述光耦芯片HCPL0211的第八引脚作为所述第三供电端通过所述驱动单元的电源开关连接所述第二电源，所述光耦芯片HCPL0211的第五引脚作为所述第四供电端连接所述驱动单元的接地端，所述光耦芯片HCPL0211的第七引脚连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端作为所述信号输出端连接所述隔离电路的输出使能端。
优选的，所述第一电源电压为3.3V，所述第二电源电压为5V。
优选的，所述第一电阻的阻值为560欧姆，所述第二电阻的阻值为100欧姆。
与现有技术相比，本实用新型所提供的技术方案具有以下优点：
本实用新型所提供的电动舵机控制驱动系统，包括有一光耦电路。当该电动舵机控制驱动系统非正常开启过程中，在先开启驱动单元的电源开关后，而控制单元的电源开关未开启时，通过光耦电路来控制隔离电路的输出使能端的信号为低电平，从而消除了对驱动电路中场效应管的短时冲击电流，避免了场效应管的损伤，保证了电动舵机驱动系统的使用寿命，降低了损坏率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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实用新型的一些实施例，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为现有电动舵机控制驱动系统；
图2为采用示波器检测到的冲击电流示意图；
图3为本实用新型所提供的电动舵机控制驱动系统；
图4为本实用新型所提供的光耦电路示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述，对于第二类电动舵机控制驱动系统，其使用寿命短，损坏率高。发明人研究发现，造成这种缺陷的原因主要有发生误操作时，即电动舵机控制驱动系统非正常开启，在先开启驱动单元的电源开关后瞬时，对驱动电路中的场效应管存在短时冲击电流，造成了场效应管的损伤，降低了使用寿命。
基于此，本实施例提供了一种电动舵机控制驱动系统，包括：控制单元和驱动单元，其中，所述控制单元为隔离电路的信号输入部分，所述驱动单元包括所述隔离电路的信号输出部分，以及与所述隔离电路的信号输出部分连接的驱动电路，其特征在于，还包括：光耦电路，所述光耦电路的第一供电端通过所述控制单元的电源开关连接第一电源，第二供电端连接所述控制单元的接地端；第三供电端通过所述驱动单元的电源开关连接第二电源，第四供电端连接所述驱动单元的接地端；信号输出端连接所述隔离电路的输出使能端。
如图3所示为本实施例所提供的电动舵机控制驱动系统示意图，分为控制单元和驱动单元，分别由控制单元的电源开关和驱动单元的电源开关两个电源开关控制。其中，光耦电路3的控制部分的电源以及隔离电路1的信号输入部分的电源均由控制单元的电源开关控制，光耦电路3的驱动部分的电源、隔离电路1的信号输出部分的电源、以及驱动电路2的电源均由驱动单元的电源开关控制。电动舵机控制驱动系统正常开启为先开启控制单元的电源开关，然后开启驱动单元的电源开关。本实施例所提供的隔离电路和驱动电路与现有的隔离电路和驱动电路相同，故不再详细赘述。
如图4所示为本实施例所提供的光耦电路的具体示意图，所述光耦电路包括光耦芯片HCPL0211、第一电阻R1和第二电阻R2；其中，所述光耦芯片HCPL0211的第二引脚连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端作为所述第一供电端通过所述控制单元的电源开关连接所述第一电源，所述光耦芯片HCPL0211的第三引脚作为所述第二供电端连接所述控制单元的接地端CGND；所述光耦芯片HCPL0211的第八引脚作为所述第三供电端通过所述驱动单元的电源开关连接所述第二电源，所述光耦芯片HCPL0211的第五引脚作为所述第四供电端连接所述驱动单元的接地端PGND，所述光耦芯片HCPL0211的第七引脚连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端作为所述信号输出端连接所述隔离电路的输出使能端。其中，所述第一电源电压为3.3V，所述第二电源电压为5V。所述第一电阻R1阻值为560欧姆，所述第二电阻R2阻值为100欧姆。
本实施例所提供的电动舵机控制驱动系统，其工作原理为：若正常开启电动舵机控制驱动系统，当PWM信号到达隔离电路中隔离芯片ADuM1400CRW的输入端口时，PWM信号根据隔离芯片ADuM1400CRW的输出使能端信号高低确定输出情况。其中，当隔离芯片ADuM1400CRW输出使能端信号为低电平时，PWM信号经过隔离芯片ADuM1400CRW后，PWM输出信号为低，使得驱动电路无输出；当隔离芯片ADuM1400CRW输出使能端信号为高电平时，PWM信号经过隔离芯片ADuM1400CRW后，PWM输出信号被正常传递，使得PWM信号经过驱动电路后，经过放大，从而驱动舵机运行。
隔离芯片ADuM1400CRW的输出使能端与光耦芯片HCPL0211的第七引脚间接相连，从而达到光耦电路间接控制隔离芯片ADuM1400CRW的输出使能端信号。若非正常开启电动舵机控制驱动系统时：在开启驱动单元的电源开关，而控制单元的电源开关未开启时，光耦芯片HCPL0211的第七引脚输出为低电平，而隔离芯片ADuM1400CRW的信号输入部分未通电，所以由光耦芯片HCPL0211输出的低电平控制隔离芯片ADuM1400CRW的输出使能端保持为低电平，从而避免驱动芯片IR2181S的上、下桥臂输入短时为高电平，导致场效应管的上下桥臂直通，对场效应管有短时冲击电流的情况发生，保证了场效应管的使用寿命长。而后开启控制单元的电源开关，电动舵机控制驱动系统正常工作。
需要说明的是，本实施例所提供的一个隔离电路可以实现两路舵机PWM信号的传输，当驱动多路舵机时，可以采用多个隔离电路，且各个隔离电路之间并联。本实施例所提的一个驱动电路仅能实现一路舵机的驱动，当需要多路舵机时，可以采用多个驱动电路，且各个驱动电路并联。同样的，当需要多路舵机时，可以将本实施例提供的光耦电路中光耦芯片HCPL0211的第七引脚与新的隔离芯片ADuM1400CRW的输出使能端相连。
本实施例所提供的电动舵机控制驱动系统简单、集成度高、移植性强。而且不仅在正常开启时使用寿命长，由于包括光耦电路，当非正常开启时，同样不损坏驱动电路中的场效应管，保证了其使用寿命。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种电动舵机控制驱动系统，包括：控制单元和驱动单元，其中，所述控制单元为隔离电路的信号输入部分，所述驱动单元包括所述隔离电路的信号输出部分，以及与所述隔离电路的信号输出部分连接的驱动电路，其特征在于，还包括：光耦电路，所述光耦电路的第一供电端通过所述控制单元的电源开关连接第一电源，第二供电端连接所述控制单元的接地端；第三供电端通过所述驱动单元的电源开关连接第二电源，第四供电端连接所述驱动单元的接地端；信号输出端连接所述隔离电路的输出使能端。
2.根据权利要求1所述电动舵机控制驱动系统，其特征在于，所述光耦电路包括光耦芯片HCPL0211、第一电阻和第二电阻；
其中，所述光耦芯片HCPL0211的第二引脚连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻另一端作为所述第一供电端通过所述控制单元的电源开关连接所述第一电源，所述光耦芯片HCPL0211的第三引脚作为所述第二供电端连接所述控制单元的接地端；所述光耦芯片HCPL0211的第八引脚作为所述第三供电端通过所述驱动单元的电源开关连接所述第二电源，所述光耦芯片HCPL0211的第五引脚作为所述第四供电端连接所述驱动单元的接地端，所述光耦芯片HCPL0211的第七引脚连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端作为所述信号输出端连接所述隔离电路的输出使能端。
3.根据权利要求1或2所述的电动舵机控制驱动系统，其特征在于，所述第一电源电压为3.3V，所述第二电源电压为5V。
4.根据权利要求2所述的电动舵机控制驱动系统，其特征在于，所述第一电阻的阻值为560欧姆，所述第二电阻的阻值为100欧姆。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320247380.XU CN203535396U (zh) | 2013-05-09 | 2013-05-09 | 一种电动舵机控制驱动系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320247380.XU CN203535396U (zh) | 2013-05-09 | 2013-05-09 | 一种电动舵机控制驱动系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203535396U true CN203535396U (zh) | 2014-04-09 |
Family
ID=50421587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320247380.XU Expired - Fee Related CN203535396U (zh) | 2013-05-09 | 2013-05-09 | 一种电动舵机控制驱动系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203535396U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104536333A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-04-22 | 中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所 | 一种小型电动舵机的控制系统及控制方法 |
| CN106597907A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-04-26 | 深圳市优必选科技有限公司 | 一种驱动控制电路及机器人 |
-
2013
- 2013-05-09 CN CN201320247380.XU patent/CN203535396U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104536333A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-04-22 | 中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所 | 一种小型电动舵机的控制系统及控制方法 |
| CN106597907A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-04-26 | 深圳市优必选科技有限公司 | 一种驱动控制电路及机器人 |
| CN106597907B (zh) * | 2016-12-30 | 2024-05-03 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 一种驱动控制电路及机器人 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103165085B (zh) | 一种背光驱动电路及其驱动方法和液晶装置 | |
| CN100546847C (zh) | 一种汽车转向灯闪光控制器及其控制方法 | |
| CN102231261A (zh) | 一种led背光源驱动电路及其控制方法 | |
| CN203535396U (zh) | 一种电动舵机控制驱动系统 | |
| CN104035435A (zh) | 一种驱动端口自诊断电路 | |
| CN206594270U (zh) | 一种四通道输入微型逆变器自测试控制箱 | |
| CN204578505U (zh) | 一种用于igbt的驱动信号数字处理电路级联系统 | |
| CN205111026U (zh) | 送丝机驱动控制电路 | |
| CN103280192B (zh) | Led背光驱动电路、液晶显示装置和一种驱动方法 | |
| CN102664394B (zh) | 一种直流极性检测与保护电路模块 | |
| CN201662612U (zh) | 车用led转向灯的假负载系统 | |
| CN102651926B (zh) | 一种辅助源电路 | |
| CN205753352U (zh) | 伺服驱动器双电源低压同步检测电路 | |
| CN204452101U (zh) | 电动车用三档控制器 | |
| CN107516873A (zh) | 逆变器与逆变器保护装置 | |
| CN107994546A (zh) | 一种agv用桥式电机驱动器 | |
| CN204873311U (zh) | 一种电梯宽电压开关信号采集电路 | |
| CN209267544U (zh) | 一种igbt的驱动和保护电路 | |
| CN106533875A (zh) | 一种rs485线路选择器电路 | |
| CN204334538U (zh) | 一种小电流高端驱动电路 | |
| CN207399527U (zh) | 基于双单片机的ptc加热器控制系统 | |
| CN103661767A (zh) | 电动自行车驱动装置 | |
| CN202815176U (zh) | 故障注入仿真电路 | |
| CN201854466U (zh) | 一种led恒流驱动电路 | |
| CN203911150U (zh) | 一种智能插座 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 611130 Changan Road, Liucheng, Wenjiang District, Chengdu, Sichuan Province, No. 198 Patentee after: Sichuan Aerospace beacon Servo Control Technology Co., Ltd. Address before: 611100 Liucheng Road, Wenjiang, Sichuan, No. Changan Road, No. 198 Patentee before: Fenghuo Machine Works of China Aerospace Science and Technology Corporation |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140409 Termination date: 20210509 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |