CN209389707U - 一种电源防反电路、伺服电机驱动器和闸机设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于闸机的电源防反电路、伺服电机驱动器和闸机设备，该电源防反电路包括MOS管，MOS管的漏极和源极分别与直流电源的输入正极/负极，以及负载之间连接，MOS管的寄生二极管的导通方向与直流电源接入极性正确时的电流方向一致；MOS管的栅极和源极之间并联接有稳压二极管；MOS管的栅极串接至少一个偏置电阻；当直流电源接入极性正确时，MOS管的栅极与源极之间的电位差满足MOS管的开启电压条件。从而，当电源接入极性正确时，MOS管被接通，从而实现接通；当电源接入极性错误时，MOS管截止导致电路截断，从而实现了对电路的反接保护。

Description

一种电源防反电路、伺服电机驱动器和闸机设备

技术领域

本实用新型涉及但不限于伺服电机控制领域，具体而言，涉及但不限于一种电源防反电路、伺服电机驱动器和闸机设备。

背景技术

本文所述的闸机是一种通道阻挡装置(通道管理设备)，用于管理人流并规范行人出入设备。闸机的其它名称包括但不仅限于摆闸、翼闸、平移闸速通门等。

闸机的驱动方案一般为直流供电的低压无刷方案和低压伺服方案，对于直流供电的驱动产品来说都需要考虑供电安全的问题。闸机驱动方案中，直流供电区分正负极，使用时必需对应接电源线，但在实际应用中仍不可避免的会发生电源线接反的现象，轻则烧坏保险，重则烧坏驱动器和电源，这时电源防反功能显得尤为重要。所以没有电源防反电路的驱动器会存在非常大的设计缺陷。现有的闸机驱动方案要么没有电源防反接电路，存在产品缺陷，要么使用二极管方案实现防反，存在方案设计上的不足，利用二极管的正向导通特性来实现防反，通过大电流时功耗非常大，一是不能满足大电流的产品需求，将产品功率限制在一个很小的范围，二是二极管隔断了拓扑结构的功率器件，与功率器件电连接的伺服电机快速减速形成的泵升能量无法通过电源端消化，会给驱动器带来隐患，过多的泵升冲击容易导致驱动器损坏。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电源防反电路、伺服电机驱动器和闸机设备，主要解决的技术问题是：相关技术中，闸机中的伺服电机的驱动电源防反方式效果不佳的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种用于闸机的电源防反电路，所述电源防反电路包括MOS管，所述MOS管的漏极和源极分别与直流电源的输入正极/负极，以及负载之间连接，所述MOS管的寄生二极管的导通方向与所述直流电源接入极性正确时的电流方向一致；所述MOS管的栅极和源极之间并联接有稳压二极管；所述MOS管的栅极串接至少一个偏置电阻；当所述直流电源接入极性正确时，所述MOS管的栅极与源极之间的电位差满足所述MOS管的开启电压条件，所述负载包括功率驱动电路，通过所述功率驱动电路控制伺服电机以带动闸门执行相应动作。

可选的，还包括电容，所述电容并联在所述稳压二极管两端。

可选的，所述MOS管为N型MOS管；当所述MOS管为N型MOS管时，所述N型MOS管的漏极与所述直流电源的输入负极相连，源极与所述负载相连。

可选的，所述MOS管为P型MOS管；当所述MOS管为P型MOS管时，所述P型MOS管的漏极与所述直流电源的输入正极相连，源极与所述负载相连。

可选的，所述功率驱动电路的输入端正极接入所述电源防反电路中与直流单元正极对应的一端，输入端负极接入所述电源防反电路中与直流电源负极对应的一端；所述功率驱动电源的输出则与所述伺服电机连接。

本实用新型还提供一种用于闸机的伺服电机驱动器，所述伺服电机驱动器包括：微处理器，分别与所述微处理器连接的编码器电路、通讯单元、功率驱动电路，以及上述的电源防反电路，所述电源防反电路连接于所述功率驱动电路与直流电源之间，所述直流电源通过所述电源防反电路为所述功率驱动电路供电；

所述通讯单元用于将接收到的第一信息发给所述微处理器；

所述编码器电路与伺服电机伺服电机编码器连接，用于将所述伺服电机伺服电机编码器发送的第二信息传递给所述微处理器；

所述微处理器用于根据所述第一信息或第二信息，通过所述功率驱动电路控制所述伺服电机以带动闸门执行相应动作。

可选的，所述伺服电机驱动器还包括抱闸电路，所述抱闸电路包括功率驱动单元、N型开关功率管单元和抱闸接口；抱闸电源通过所述N型开关功率管单元与所述抱闸接口连接；

所述功率驱动单元与所述N型开关功率管单元连接，所述功率驱动单元根据所述抱闸控制信号产生驱动电压控制所述N型开关功率管单元导通，使得所述抱闸电源与所述抱闸接口导通，从而为所述抱闸接口提供工作电流。

可选的，所述伺服电机驱动器还包括制动电路；所述制动电路包括设置于所述伺服电机驱动器内的内置制动电阻和制动控制电路，所述内置制动电阻通过所述制动控制电路与所述微处理器连接。

可选的，所述制动电路还包括与所述内置制动电阻并联连接的外置制动电阻接口，位于所述用于闸机的伺服电机驱动器外的外置制动电阻通过所述外置制动电阻接口与所述内置制动电阻并联。

可选的，所述通讯单元包括以下中的至少一种：

I/O通讯单元；

RS485通讯单元；

RS232通讯单元；

CAN总线通讯单元。

可选的，所述伺服电机驱动器还包括第一选择开关，所述通讯单元包括所述RS485通讯单元和所述RS232通讯单元，所述RS485通讯单元和所述RS232通讯单元共用一个通讯接口；

所述RS485通讯单元和所述RS232通讯单元通过所述第一选择开关与所述微处理器连接，所述第一选择开关用于控制所述RS485通讯单元或所述RS232通讯单元与所述微处理器接通。

可选的，所述I/O通讯单元包括输入接口电路和输出接口电路；

所述输入接口电路包括支持共阴或共阳的单端信号输入电路；

所述输出接口电路包括支持共阴或共阳的单端信号输出电路。

可选的，所述伺服电机驱动器还包括与所述微处理器连接的第二选择开关；

所述第二选择开关用于设置所述伺服电机驱动器作为主伺服电机驱动器或是从伺服电机驱动器。

本实用新型还提供了一种闸机设备，所述闸机设备包括上述的伺服电机驱动器，还包括分别与所述伺服电机驱动器连接的控制设备、伺服电机,以及与所述伺服电机联动连接的闸门。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型实施例提供的一种用于闸机的电源防反电路、伺服电机驱动器和闸机设备，该电源防反电路包括MOS管，MOS管的漏极和源极分别与直流电源的输入正极/负极，以及负载之间连接，MOS管的寄生二极管的导通方向与直流电源接入极性正确时的电流方向一致；MOS管的栅极和源极之间并联接有稳压二极管；MOS管的栅极串接至少一个偏置电阻；当直流电源接入极性正确时，MOS管的栅极与源极之间的电位差满足MOS管的开启电压条件，负载包括功率驱动电路，通过功率驱动电路控制伺服电机以带动闸门执行相应动作。从而，当电源接入极性正确时，首先是MOS管中的寄生二极管导通，在栅极的电位，与源极和漏极中电位较高者之间的电位差大于等于MOS管的开启电压时，导致MOS管被接通，将寄生二极管短路，从而实现接通；当电源接入极性错误时，MOS管截止导致电路截断，从而实现了对电路的反接保护。

本实用新型其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本实用新型说明书中的记载变的显而易见。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中的伺服电机驱动器结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中的NMOS管型电源防反电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中的PMOS管型电源防反电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例二中的抱闸电路结构示意图一；

图5为本实用新型实施例二中的抱闸电路结构示意图二；

图6为本实用新型实施例三中的通讯单元结构示意图；

图7为本实用新型实施例三中的通讯接口复用第一选择开关的结构示意图；

图8为本实用新型实施例四中的具有主从通讯单元的伺服电机驱动器结构示意图；

图9为本实用新型实施例五中的具备电流采样电路的伺服电机驱动器结构示意图；

图10为本实用新型实施例六中的双向传输结构示意图；

图11本实用新型实施例七中的伺服电机驱动器结构示意图；

图12为图11的俯视图；

图13为图11的右视图；

图14为图11的左视图；

图15本实用新型实施例八中的伺服电机驱动器结构示意图；

图16本实用新型实施例八中的伺服电机驱动控制系统结构示意图一；

图17本实用新型实施例八中的伺服电机驱动控制系统结构示意图二；

图18本实用新型实施例八中的伺服电机驱动控制系统结构示意图三。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型实施例作进一步详细说明。

实施例一

本实施例提供的伺服电机驱动器可应用于各种闸机系统，参见图1所示，其包括但不限于微处理器11、分别与微处理器11连接的通讯单元12、编码器电路14以及功率驱动电路15；其中：

通讯单元12用于将来自外部的第一信息发给微处理器11，和/或用于将微处理器发送的第三信息发给外部设备。本实施例中，通讯单元12可以采用各种能实现伺服电机驱动器内部的微处理器11与外部实现信息交互的通信链路，例如可包括但不限于I/O通讯单元，RS485通讯单元，RS232通讯单元，CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线通讯单元中的至少一种。本实施例中，通过通讯单元12发送给微处理器11的第一信息可包括但不限于各种动作控制指令(例如闸门开、管指令、闸门状态查询指令等)、配置信息、调试信息以及其他需要交互的信息中的至少一种。微处理器11通过通讯单元12向外部设备发送的第三信息包括但不限于各种报警信息(包括但不限于检测霍尔失败报警信息、欠压和/或过压报警信息、过流报警信息、过载报警信息)、各种状态信息等。

本实施例中，微处理器11可以采用各种微控制器MCU等同替换，例如可采用恩智浦半导体公司的LPC11C00系列的微控制器，也可采用德州仪器型号为TMS320F28030/28031/28032/28033/28034/28035的微控制器，或采用德州仪器型号为TMS320F280041MPZS的微控制器。本实施例中，微处理器11可以采用但不限于Intel公司的X86芯片、i960芯片或AMD公司的Am386EM、Hitachi的SH RISC芯片等；外围电路则可根据需求灵活设置，例如可包括但不限于RAM、ROM、计时器、中断调度等外围电路中的至少一种。

编码器电路14与伺服电机编码器连接，用于将伺服电机编码器发送的第二信息反馈给微处理器11；本实施例中，伺服电机编码器发送的第二信息包括但不限于伺服电机编码器检测到的位置信息。本实施例中，伺服电机编码器可以采用增量型伺服电机编码器，根据需要也可采用绝对值型伺服电机编码器。采用增量型伺服电机编码器时，每转过单位的角度就发出一个脉冲信号(或正余弦信号，然后对其进行细分，斩波出频率更高的脉冲)，其可采用A相、B相、Z相输出，A相、B相可为相互延迟1/4周期的脉冲输出，根据延迟关系可以区别正反转，而且通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频；Z相为单圈脉冲，即每圈发出一个脉冲。采用绝对值型伺服电机编码器时，对应一圈，每个基准的角度发出一个唯一与该角度对应二进制的数值，可通过外部记圈器件可以进行多个位置的记录和测量。

在本实施例中，伺服电机驱动器可采用直流供电。直流供电区分正负极，使用时必需对应接电源线，但在实际应用中仍不可避免的会发生电源线接反的现象，轻则烧坏保险，重则烧坏驱动器和电源，这时电源防反功能显得尤为重要。没有电源防反电路的驱动器会存在非常大的设计缺陷。为了避免这种情况，请参考图2，本实用新型各实施例中的各伺服电机驱动器均可设置连接于功率驱动电路15和直流电源之间的电源防反电路。

参见图2所示，图2为本实用新型实施例提供的一种电源防反电路的结构示意图，包括MOS管，MOS管的漏极(D极)和源极(S极)分别与直流电源的输入正极/负极，以及负载之间连接，MOS管的寄生二极管的导通方向与直流电源接入极性正确时的电流方向一致；MOS管的栅极(G极)和源极之间并联接有稳压二极管；MOS管的栅极串接至少一个偏置电阻R1；当直流电源接入极性正确时，MOS管的栅极与源极之间的电位差满足MOS管的开启电压条件，负载包括功率驱动电路，通过功率驱动电路控制伺服电机以带动闸门执行相应动作。

请参考图2，图2中的电源防反电路的电源接入的是直流电源。直流电源的供电相位是不会发生变化的，因此以直流进行供电时，往往只有在电源极性接入正确时才能正常工作。图2中示出的MOS管是NMOS管M1，值得一提的是，在本实施例中的电源防反电路中，MOS管还可以合理的替换成PMOS管，同样可以达到防反接的效果。

本实施例中的电源防反电路的作用在于，当直流电源正接时，电路可以正常工作，而当直流电源反接时，可以对电路中的器件进行保护，避免反接电流损坏内部器件电路等，而并不要求反接时也可以正常工作。其中，当直流电源接入极性正确时，MOS管的栅极与源极之间的电位差满足MOS管的开启电压条件，表示MOS管可以正常导通，从而保证电路呈导通状态，可以正常工作。而MOS管导通时阻值很小，通常只有几毫欧到几十毫欧，远远小于采用二极管进行防反接的方案，大大降低了功耗。

MOS管的栅极和源极之间并联接有的稳压二极管Z1，稳压二极管Z1可以防止电压过高而击穿MOS管，可以对MOS起到保护作用。

在一些实施例中，还可以包括电容C1，电容C1并联在稳压二极管Z1两端。设置电容C1是利用电容C1的滤波作用，实现电路的软启动，可减小上电瞬间脉冲电压带来的冲击。

在一些实施例中，MOS管可以为NMOS管M1；当MOS管为NMOS管M1时，NMOS管M1的漏极与直流电源的输入负极相连，源极与负载相连。在接入的MOS管为NMOS管M1时，其设置的位置通常是在直流电源的输入负极所在位置，也就是NMOS管M1的漏极连接直流电源的输入负极，而源极则与负载相连，栅极通过偏置电阻R1与直流电源的正极相连，请参考图2。

在一些实施例中，MOS管可以为PMOS管M2；当MOS管为PMOS管M2时，PMOS管M2的漏极与直流电源的输入正极相连，源极与负载相连。在接入的MOS管为PMOS管M2时，其设置的位置通常是在直流电源的输入正极所在位置，也就是PMOS管M2的漏极连接直流电源的输入正极，而源极则与负载相连，栅极通过偏置电阻R1与直流电源的负极相连，请参考图3。

下面阐述本实施例中，电源防反电路的实现工作原理。

对于NMOS管M1：

请参考图2，当电源接入极性正确时，NMOS管M1中的寄生二极管先导通，此时，该NMOS管M1的源极的电位Vs大概是0.6～0.7V，按照MOS管材质的不同而有所差别，稳压二极管Z1与偏置电阻R1共同作用下，在栅极产生电位为Vz，那么栅极与S级的电位差Vzs＝Vz-Vs大于该NMOS管M1的开启电压，满足了NMOS管M1的开启电压条件，于是NMOS管M1导通，而由于NMOS管M1的阻值很小，在NMOS管M1导通时会将寄生二极管短路，从而电流只经过NMOS管M1而不经过寄生二极管。

当电源接入极性错误时，也就是电源反接时，寄生二极管反偏，Vzs＝0，导致MOS管截止，从而电路被截断，保护了电路中的器件。

对于PMOS管M2：

请参考图3，当电源接入极性正确时，PMOS管M2中的寄生二极管先导通，此时该PMOS管M2的源极的电位Vs大概是0.6～0.7V，而栅极的电位Vz是0V，那么栅极与S级的电位差Vzs＝Vz-Vs为-0.6V～-0.7V，满足PMOS管M2的开启电压条件，于是PMOS管M2导通，而由于PMOS管M2的阻值很小，在PMOS管M2导通时会将寄生二极管短路，从而电流只经过PMOS管M2而不经过寄生二极管。

当电源接入极性错误时，也就是电源反接时，PMOS管M2的栅极是高电平，PMOS管M2不导通，且寄生二极管反偏，从而实现了对电路的反接保护。

在一些实施例中，功率驱动电路的输入端正极接入电源防反电路中，与直流单元正极对应的一端，输入端负极接入电源防反电路中，与直流电源负极对应的一端；功率驱动电源的输出则与伺服电机连接。功率驱动电路用于控制伺服电机的工作，而其供电电源就是直流电源，通过电源防反电路来保护在直流电源反接时可能对电路或者电路中的器件造成的损害；而且，在直流电源接入极性正确时，则可以以比二极管更低的功耗，达到比采用二极管更好的导通效果。

在一些实施例中，直流电源的电压范围可以设置在10V～100V之间。

在一些实施例中，偏置电阻R1可以为贴片电阻。

在一些实施例中，负载可以为待充电电池；换言之，本实施例中的电源防反电路可以应用在电池的充电中，避免充电时接入直流电源的极性错误时，导致烧坏电池。

实施例二

参见图1所示，图1为本实用新型实施例提供的一种伺服电机驱动器的结构示意图；微处理器11通过抱闸电路17与抱闸器连接；微处理器11用于向抱闸电路17发送抱闸控制信号以启动抱闸电路17实现抱闸；例如，当上述第二信息包括伺服电机编码器检测到的闸门位置信息时，微处理器11在根据闸门位置信息确定闸门偏离预设位置时，可向抱闸电路17发送抱闸控制信号控制电机实现抱闸。

在本实施例的另一示例中，还提供了一种抱闸电路结构，参见图4、5所示，其中图4中抱闸电源设置在抱闸电路之外，图5中抱闸电源设置在抱闸电路内部。本示例中的抱闸电路17包括功率驱动单元172、N型开关功率管单元173和抱闸接口174；抱闸电源171通过N型开关功率管单元173与抱闸器170连接；抱闸电源171同时也可与功率驱动单元172连接，为功率驱动单元172提供驱动电压；功率驱动单元172与N型开关功率管单元173连接，功率驱动单元172根据抱闸控制信号产生驱动电压控制N型开关功率管单元173导通，使得抱闸电源171与抱闸接口174导通，这样抱闸电源171为抱闸接口174提供工作电流，从而控制抱闸器170实现抱闸。

在本实施例的一种示例中，抱闸电源171可以外用位于驱动器外部的外接电源，也可采用位于驱动器内部的内置抱闸电源1711；N型开关功率管单元173可包括但不限于N型MOS管；其中抱闸电源171的第一电极端(可为正极端或负极端)与N型MOS管的源极连接，N型MOS管的漏极与抱闸接口174的第一电极端(可为正极端或负极端)连接，抱闸电源171的第二电极端(与第一电极端不同，例如当第一电极端为负极端时，则第二电极端为正极端；当第一电极端为正极端时，则第二电极端为负极端)与抱闸接口174的第二电极端连接；N型MOS管的栅极与功率驱动单元172连接。

可选地，在本实施例的一种示例中，N型开关功率管单元173还可包括连接于N型MOS管的栅极和源极之间的防悬浮电阻单元。

在本实施例的一种示例中，功率驱动单元172可包括但不限于光耦单元、三极管，光耦单元输入端与微处理器连接，第一输出端与N型MOS管的栅极连接；三极管的基极与N型MOS管的源极连接，集电极与电源171的第二电极端连接，发射极与光耦单元的第二输出端连接。在本示例中，光耦单元可以灵活的选取各种类型的光耦器件，例如可选取但不限于基于光电二极管、三极管，光敏电阻，光控型晶闸管制得的光电耦合器件。本示例中的三极管可为PNP型三极管，也可为NPN型三极管。

在本实施例的一种示例中，功率驱动单元172还包括以下限流电阻单元中的至少一个：

连接于三极管的发射极与光耦单元的第二输出端之间的第一限流电阻单元；

连接于三极管的基极与电源171第二电极之间的第二限流电阻单元；

应当理解的是，本实施例中限流电阻单元可以由单个电阻构成，也可由多个电阻并联、串联或串并联混合构成。

在本实施例的一种示例中，功率驱动单元172还包括连接于三极管的基极与N型MOS管的源极之间的稳压二极管。

可选地，在本实施例的一种示例中，抱闸电路还包括连接于N型MOS管的漏极与电源171的第二电极端之间的反压保护单元；通过反压保护单元可将抱闸器产生的反压抑制住，从而保证抱闸电路的平稳运行。

应当理解的是，本示例中反压保护单元的结构也可灵活选择。例如，一种示例中，反压保护单元可包括但不限于反并联二极管，反并联二极管的输入端与N型MOS管的漏极连接，输出端与电源171第二电极连接。

本实施例中，微处理器11通过功率驱动电路15与伺服电机连接，本实施例中的伺服电机根据需求可以采用有刷伺服电机或无刷伺服电机。

微处理器11可根据上述第一信息或第二信息通过功率驱动电路15控制伺服电机以带动闸门执行相应动作。

例如，一种示例中，上述第一信息包括通过通讯单元12输入的打开闸门或关闭闸门的控制指令，则微处理器11可根据该控制指令控制伺服电机带动闸门执行打开或关闭的动作。

又例如，在一种示例中，微处理器11从编码器电路14接收到的第二信息包括闸门位置信息，微处理器11根据该闸门位置信息确定闸门偏离预设位置时，可产生抱闸控制信号发给抱闸电路控制伺服电机实现抱闸。

实施例三

目前市面上的伺服电机驱动器上用于与外部实现通信的通讯单元都比较单一，这不利于提升伺服电机驱动器的兼容性，也不利于用户选型。本实施例中，图1所示的通讯单元12包括至少两种通讯单元，例如可包括但不限于串行接口通讯单元、CAN总线通讯单元和I/O(输入/输出)通讯单元中的至少两种，例如一种示例中包括上述三种通讯单元。值得注意的是，这里所列举的为三种通讯单元仅仅是一种示例中，并不限于上述三种通讯单元，在实际应用中，也可由设计人员根据具体场景需求做灵活设置。

在本实施例中，串行接口通讯单元可以包括RS232通讯单元、RS485通讯单元中的至少一种。例如串行接口通讯单元可仅采用RS232通讯单元，或者串行接口通讯单元可仅采用RS485通讯单元，或者串行接口通讯单元采用RS232通讯单元和RS485通讯单元。

为了便于理解，本实施例下面在图1的基础上，结合图6所示的示例进行说明。在图6中，通讯单元包括I/O通讯单元121，RS485通讯单元122、RS232通讯单元123以及CAN通讯单元124，因此可通过I/O控制方式，RS485控制方式，RS232控制方式，CAN控制方式这四种方式中的任意一种方式给微处理器11发信息，更利于用户选型，同时也在很大程度上使得伺服电机驱动器可适用与不同的应用场景。

I/O通讯单元的I/O通讯接口是主机与被控对象进行信息交换的纽带，主机可通过I/O接口与外部设备进行数据交换；I/O通讯接口可以支持通用输入/输出(GeneralPurpose Input Output，GPIO)、脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)、I2C总线(Inter－Integrated Circuit，I2C bus)、通用异步收发传输器(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，UART)，其中GPIO是一个最简单的协议，只能读写高/低两种电平信号；PWM只能简单的对外发出方波信号；I2C、UART是串行接口协议，能连续的读写大量数据，用于比较复杂的设备。

CAN通讯单元的CAN通讯接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性，其典型的应用协议有:SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。

RS232通讯单元的RS232通讯接口是个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA)所制定的异步传输标准接口。通常RS-232通讯接口以9个引脚(DB-9)或是25个引脚(DB-25)的型态出现，一般个人计算机上会有两组RS-232接口，分别称为COM1和COM2。RS232通讯接口支持EIA-RS-232C标准，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会，RS(recommendedstandard)代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改(1969)，在这之前，有RS232B、RS232A，它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程，常用物理标准还有EIARS-422A、EIA RS-423A、EIARS-485。

RS485通讯单元的RS485通讯接口是基于串口的通讯接口，其和RS232通讯接口的数据收发的操作是一致的，使用的是WinCE的底层驱动程序。RS485通讯接口为半双工数据通讯模式，数据的收发不能同时进行，为了保证数据收发的不冲突，硬件上是通过方向切换来实现的，相应也要求软件上必须将收发的过程严格地分开。RS485通讯接口组成的半双工网络，一般是两线制，多采用屏蔽双绞线传输，这种接线方式为总线式拓扑结构在同一总线上最多可以挂接32个结点，在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。RS485的电气特性:逻辑"0"以两线间的电压差为+(2-6)V表示；逻辑"1"以两线间的电压差为-(2-6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。

在本实施例的一种示例中，在上述提供丰富类型和数量的通讯单元的同时，为了减小驱动器的尺寸和成本，还可将设置上述电路中的至少两个复用一个通信接口，并通过通信方式切换电路实现通讯单元的选择。为了便利理解，本实施例下面以图7进行示例说明。

参见图7所示，伺服电机驱动器还包括第一选择开关16，RS232通讯单元123包括相互连接的RS232通讯接口1231和RS232通讯电路1232，RS485通讯单元122包括相互连接的RS485通讯接口1221和RS485通讯电路1222，RS232通讯接口1231和RS485通讯单元122可共用一个物理通讯接口，RS232通讯电路1232和RS485通讯电路1222通过第一选择开关16与微处理器11连接，第一选择开关16用于控制RS232通讯电路1232或RS485通讯电路1222与微处理器11接通。这种复用一个物理通信接口的方式可以节约接口以及有利于减小伺服电机驱动器的体积，并可在一定程度上节约了产品成本。本实施例中第一选择开关16可以通过拨码电路实现。例如，一种示例中，第一选择开关16采用拨码开关，当拨码开关选择低电平时，切换为RS232通讯电路1232与微处理器11接通，当拨码开关选择高电平时，切换为RS485通讯电路1222与微处理器11接通。且拨码开关可采用旋转拨码开关、平拨式拨码开关或按键式拨码开关。在实际应用中，具体采用的拨码开关类型可由设计人员根据具体场景做灵活调整。

实施例四

在本实施例的一种示例中，伺服电机驱动器还可包括与微处理器连接的主从通讯单元13，例如参见图8所示，伺服电机驱动器可通过主从通讯单元13与配对的伺服电机驱动器(以下简称配对伺服电机驱动器)连接，用于接收来自配对伺服电机驱动器的第四信息，并传递给微处理器11，和/或用于将来自微处理器11的第五信息发给配对的伺服电机驱动器。本实施例中，配对伺服电机驱动器与本端的伺服电机驱动器可以采用结构相同的伺服电机驱动器。本实施例中，配对伺服电机驱动器可以作为主伺服电机驱动器，本端的伺服电机驱动器可以作为从伺服电机驱动器，或者配对伺服电机驱动器作为从伺服电机驱动器，本端的伺服电机驱动器可以作为主伺服电机驱动器；本实施例中伺服电机驱动器是作为主伺服电机驱动器还是从伺服电机驱动器可以在出厂时就设置好，也可以在安装或工作过程中动态设置或更新。例如，在一种示例中，闸机控制左闸门对应的第一伺服电机的第一伺服电机驱动器作为主伺服电机驱动器，闸机控制右闸门对应的第二伺服电机的第二伺服电机驱动器作为从伺服电机驱动器，则第一伺服电机驱动器和第二伺服电机驱动器之间可以直接通过二者的主从通讯单元13实现通信连接，且在一种示例中，可以仅将作为主伺服电机驱动器的第一伺服电机驱动器与外部的控制设备或调试设备或配置设备等连接，外部的控制设备或调试设备或配置设备等可直接通过第一闸机区域器与第二伺服电机驱动器之间的主从通讯单元13将控制信息、调试信息、配置信息或查询信息等发给第二伺服电机驱动器，从而减少第二伺服电机驱动器的布线，提升闸机系统的集成度，降低闸机系统的成本。可见，本实施例中，上述第四信息和第五信息可包括但不限于控制信息、调试信息、配置信息或查询信息，且这些信息并不限于来自驱动器外部。同时，第一伺服电机驱动器与第二伺服电机驱动器之间可根据对方发送的信息与对方同步的实现伺服电机的控制，以带动对应的闸门同步的执行相应开或关等动作，避免两个伺服电机驱动器之间完全相互独立控制伺服电机而出现闸门控制不同步的问题，提升闸机使用的安全性、控制的智能性和用户体验的满意度。本实施例中，主从通讯单元13可为RS485主从通讯单元，或为CAN主从通讯单元；当然也可为其他类型的通讯单元。

因此，在本实施例的一种示例中，伺服电机驱动器还包括与微处理器11连接的第二选择开关；第二选择开关用于设置伺服电机驱动器作为主伺服电机驱动器或是从伺服电机驱动器。第二选择开关也可采用拨码开关，例如一种示例中，当拨码开关选择高电平时，设置伺服电机驱动器作为主伺服电机驱动器，当拨码开关选择低电平时，设置伺服电机驱动器作为从伺服电机驱动器。且拨码开关也可采用旋转拨码开关、平拨式拨码开关或按键式拨码开关。在实际应用中，具体采用的拨码开关类型可由设计人员根据具体场景做灵活调整。

本实施例中，微处理器11还可通过抱闸电路17向作为从伺服电机驱动器的配对伺服电机驱动器通过上述第五信息发送该控制指令，以供配对的伺服电机驱动器控制其对应的伺服电机以带动配对的闸门同步的执行打开或关闭动作。

在一些应用场景中，上述第四信息中也可能包括配对伺服电机驱动器发送过来的抱闸控制指令或其他控制信号，微处理器11可根据第四信息中的控制信号控制伺服电机以带动闸门执行相应的动作，例如包括但不限于防夹动作。

实施例五

在本实施例中，为了判断闸门是否夹到人或物，实现安全防夹，参见图9所示，伺服电机驱动器可在图1至图8所示的任一结构基础上，可选地可包括与微处理器11连接的电流采样电路18，电流采样电路18可用于采集伺服电机的电流值并传递给微处理器11；微处理器11还用于在接收到的电流值对应的力矩值大于预设力矩值时控制执行防夹动作，例如包括但不限于控制伺服电机停止工作或控制伺服电机反转实现带动闸门打开等。且可选地，微处理器在接收到的电流值对应的力矩值大于预设力矩值时，还可并产生防夹控制信号通过第五信息发给配对伺服电机驱动器；当然微处理器11也可能通过第四信息接收到配对伺服电机驱动器发过来的防夹控制信号；这样两个配对的伺服电机驱动器可以同步的执行防夹操作，可进一步提升安全性。

由于闸机通过伺服电机进行控制，伺服电机在运行过程中，本实施例中可采用制动电路可以使得伺服电机避免出现转速过高的情况，通过接入制动电路，让制动电阻来耗损电量，达到降低伺服电机的转速的目的。因此在本实施例的一种示例中，伺服电机驱动器还包括制动电路；该制动电路包括设置于伺服电机驱动器内的内置制动电阻和制动控制电路，内置制动电阻通过制动控制电路与微处理器连接。制动电路的作用在于，当伺服电机在运行状态中转速过高，则通过启动制动电路，使得与制动电路连接的制动电阻进入工作状态，通过制动电阻耗能来达到降低伺服电机功耗的目的，根据伺服电机的类型不同，能耗制动分别直流伺服电机的能耗制动和交流伺服电机的能耗制动两种，具体如下：

直流伺服电机的能耗制动：电动机在电动状态运行时若把外施电枢电压U突然降为零，而将电枢串接一个附加电阻R，即将电枢两端从电网断开，并迅速接到一个适当的电阻上。电动机处于发伺服电机运行状态，将转动部分的动能转换成电能消耗在电阻上。随着动能的消耗，转速下降，制动转矩也越来越小，因此这种制动方法在转速还比较高时制动作用比较大，随着转速的下降，制动作用也随着减小。

交流伺服电机的能耗制动：伺服电机在正常运行中，为了迅速停车，不仅断开三相交流电源，还要在定子线圈中接入直流电源，在定子线圈中通入直流电流，形成磁场，转子由于惯性继续旋转切割磁场，而在转子中形成感应电动势和电流，产生的转矩方向与伺服电机的旋转方向相反，产生制动作用，最终使伺服电机停止。

在伺服电机的转子中穿入不同的电阻和在伺服电机的定子中接入不同的直流电流，可以产生不同的制动转矩。

内置制动电阻的特点在于，当伺服电机的转速下降为零时，制动转矩也将为零，所以能耗制动能使伺服电机准确停车。

由于内置制动电阻的能耗特性，此类电阻的体积往往较大，因此现有一般都是将其设置于驱动器的壳体之外，这样虽然设置方式简单，但是驱动器与内置制动电阻之间的一致性差，且不利于驱动器的存放运输。在本实施例中，内置制动电阻固定安装于驱动控制板上，而内置制动电阻和驱动控制板之间的固定连接关系可以是任意的。例如，在一种示例中，内置制动电阻的两侧分别设置有固定孔，在驱动控制板上且与固定孔的相对应位置上分别设置有连接孔，内置制动电阻的固定孔和连接孔通过连接元件将其固定架设于驱动控制板之上。内置制动电阻可以通过自带的固定孔，以及驱动控制板上的设置的连接孔，以连接件固定连接。其中，连接件的具体形式可以是插销、螺纹紧固件等等。

在一些实施例中，内置制动电阻上的固定孔沿高度方向分为上层固定孔和下层固定孔，且上层固定孔的孔径大于等于下层固定孔的孔径。上层固定孔和下层固定孔之间的尺寸关系，可以实现通过销钉、螺钉、螺栓等等固定件的固定连接，上层固定孔的尺寸设为较大，可以便于固定连接件的安装。

在一些实施例中，连接件具体可以包括螺纹紧固件，螺纹紧固件包括螺帽部和螺纹部，且驱动控制板上的连接孔为与螺纹紧固件匹配的螺纹孔；内置制动电阻上的固定孔中，上层固定孔的孔径大于等于螺纹紧固件的螺帽部的尺寸，下层固定孔的孔径小于等于螺帽部的尺寸且大于等于螺纹部的尺寸；螺纹紧固件依次穿过上层固定孔和下层固定孔与连接孔配合连接。

在一些实施例中，制动电路还包括与内置制动电阻并联连接的外置制动电阻接口，位于用于闸机的伺服电机驱动器外的外置制动电阻通过外置制动电阻接口与制动电阻并联，从而使得可根据具体需求调整制动能力，更好的适用于各种应用场景需求。

在一些实施例中，内置制动电阻与驱动控制板之间的螺纹紧固件固定安装方式，包括如下任意一种：

其一，直接在驱动控制板上设置的连接孔，然后通过螺纹紧固件与连接孔之间的配合连接实现内置制动电阻与驱动控制板之间的固定连接。

其二，则可以在驱动控制板上设置与驱动控制板固定连接的连接柱，该连接柱的顶部高于驱动控制板，且连接柱在高度方向上设有与螺纹紧固件配合的内螺纹，连接柱的顶部与驱动控制板之间的高度差，大于等于驱动控制板上设置于该内置制动电阻下方的电子器件的厚度。具体的，连接柱与驱动控制板之间可以通过焊接、一体成型等方式固定连接；连接柱可以是铜柱、合金柱等等。在一些实施例中，在内置制动电阻与驱动控制板之间，还设有散热层。内置制动电阻可以通过壳体上的散热装置便捷的散热，而驱动控制板上的热量也可以通过与内置制动电阻之间的散热层来传递，从而将热量传导到外界。

实施例六

目前驱动器上设置的I/O通讯接口都仅支持单向传输方式，例如要么为共阳传输方式，要么为共阴传输方式，导致针对不同的方式需要对应生产相应型号的驱动器，从而导致驱动器型号类型繁多，不便于用户选型，且在使用过程中也容易导致选型或接口连接错误造成驱动器不能正常工作，进一步提升了驱动器的使用成本。为了解决上述问题，本实施例中伺服电机驱动器的驱动控制板上设置有支持支持共阴或共阳的单端信号传输电路，I/O通讯接口可通过单端信号传输电路与微处理器连接；因此本实施例中驱动器上的I/O通讯接口支持双向传输，也即兼容共阳传输方式和共阴传输方式，其中一种结构示意图参见图10所示：在驱动控制板上设置有依次连接的微处理器11，支持共阴或共阳的单端信号传输电路12以及I/O通讯接口13，支持共阴或共阳的单端信号传输电路12兼容共阳传输方式和共阴传输方式，因此使得I/O通讯接口兼容共阳传输方式和共阴传输方式，进而使得伺服电机驱动器不需要针对不同的方式分别对应生成一个型号，从而可以大大减少驱动器型号，既节省库存成本，方便客户选型，同时也可避免用户接口选型错误或在使用过程中连接错误而导致驱动器不能正常工作，可进一步降低驱动器的使用成本。

可见，本实施例提供的伺服电机驱动器具有有支持共阴或共阳的单端信号传输电路，I/O通讯接口通过单端信号传输电路与微处理器连接，因此支持双向输入和/或输出，也即兼容共阳传输方式和共阴传输方式，可以大大减少驱动器型号，既节省库存成本，方便客户选型，同时也可避免用户接口选型错误或在使用过程中连接错误而导致驱动器不能正常工作，可进一步降低驱动器的使用成本。同时可选地还可设置支持单极性输入或输出的信号传输电路，可进一步提升伺服电机驱动器的兼容能力。

实施例七

目前伺服电机驱动器上的各种接口，例如电源接口，电机的绕组接口等都是设置在驱动器的左右两侧，且各接口的接线端口的朝向左右两侧，导致驱动器左右两侧之间的距离(也即驱动器的宽度)较大，同时由于接口设置在驱动器的左右两侧，导致驱动器的接口接线都需要从左右两侧接，进要求驱动器需要有较大的安装空间，这与安装空间为细长型的闸机应用场景需求相悖，可见，现有驱动器不能满足摆闸等安装空间小的应用场景需求。

针对上述问题，在本实施例中，将伺服电机驱动器上的至少一部分接口作为第一接口单元，设置于驱动控制板上靠近驱动控制板至少一侧面的区域内，第一接口单元中的各接口之接线端口的朝向与驱动控制板的正面之间的夹角大于0°，小于等于135°。本实施例中第一接口单元所包括的接口类型和个数等可以根据具体需求灵活设定，且第一接口单元中的各接口之接线端口的朝向与驱动控制板的正面之间的夹角大小可以根据需求在0°至135°之间灵活设置。例如，一种示例中，可设置第一接口单元中的各接口之接线端口的朝向与驱动控制板的正面之间的夹角等于90°，也即第一接口单元中的各接口之接线端口的朝向与驱动控制板的正面垂直。而非朝向主板主体的左侧或右侧，这样即使第一接口单元设置在靠近主板主体左侧和/或右侧的区域，但也不会增加驱动控制板的横向宽度，同时可提升驱动控制板的接口容纳量。使得驱动器可更好的满足摆闸等细长型的在高度方向安装空间充裕的应用场景，同时减小驱动器的宽度以及宽度方向上的安装空间的需求，使得在同等安装面积下安装更多闸门，提高通行效率，节省安装空间，节约成本。例如，本实施例中的第一接口单元可设置于靠近驱动控制板的左侧面和/或右侧面的区域内。

在本实施例中，接口单元可包括抱闸接口。在本实施例的一种示例中，接口单元还包括第二接口单元和/或第三接口单元，第二接口单元和第三接口单元分别设置于靠近驱动控制板上端的区域和靠近驱动控制板下端的区域；第二接口单元中的各接口之接线端口朝向驱动控制板上端，第三接口单元中的各接口之接线端口朝向所述驱动控制板下端。这样可以将驱动器的第二接口单元和第三接口单元在驱动控制板的纵向方向(也即驱动器的高度方向)分布，从而可以进一步降低对驱动控制板横向(即宽度方向，对应驱动器的宽度方向)尺寸的要求，使得驱动器可更好的适用于摆闸等细长型的在高度方向安装空间充裕的应用场景，在同等安装面积下可安装更多闸门，提高通行效率，节省安装空间，节约成本。

应当理解的是，本实施例中第二接口单元和第三接口单元中包括的接口类型以及接口数量等也可以根据需求灵活设置。例如：一种示例中，第一接口单元可包括但不限于I/O通讯接口和抱闸接口中的至少一种，第二接口单元可包括但不限于RS232通讯接口、RS485通讯接口、CAN总线通讯接口中的至少一种，第三接口单元可包括但不限于电源接口、绕组接口、伺服电机编码器接口中的至少一种。且应当理解的是，本实施例中上述各接口的位置也可根据需求灵活变化，例如，在另一示例中，第一接口单元可包括但不限于I/O通讯接口和抱闸接口中的至少一种，第三接口单元可包括但不限于RS232通讯接口、RS485通讯接口、CAN总线通讯接口中的至少一种，第二接口单元可包括但不限于电源接口、绕组接口、伺服电机编码器接口中的至少一种。

应当理解的是，上述各接口单元包括的接口的排布位置可以灵活设定，例如，一种示例中第一接口单元包括I/O通讯接口和抱闸接口，第二接口单元包括RS232通讯接口、RS485通讯接口、CAN总线通讯接口，第三接口单元包括电源接口、绕组接口、伺服电机编码器接口。

又例如，一种示例中，第三接口单元包括的电源接口、绕组接口和伺服电机编码器接口可在驱动控制板上依次相邻分布；和/或，第二接口单元包括的RS232通讯接口、RS485通讯接口、CAN总线通讯接口可在驱动控制板上依次相邻分布。

应当理解的是，本实施例中I/O通讯接口、RS232通讯接口、RS485通讯接口、CAN总线通讯接口作为通信用的接口时，其可作为但不限于配置/调试/控制用的通信接口，也可以是用于传输数据的通信接口。且通信接口所包括的个数和类型都也可灵活设置。

在本实施例中的一种示例中，接口单元还可包括预留接口，以使得伺服电机驱动器可支持更多的扩展功能，从而提升伺服电机驱动器的兼容性。例如，一种示例中，该第三接口单元还包括预留接口，且该预留接口的功能可以根据具体应用需求灵活扩展。且其位置也可根据需求灵活设置。例如一种应用示例中，该预留接口可为制动电路的外置制动电阻接口，且该预留接口可设置于电源接口和绕组接口之间。

在本实施例中的一种示例中，驱动控制板上还可设置有显示提醒单元，该显示提醒单元可通过壳盖上的镂空孔显露于外部，以供外部查看显示状态。本实施例中显示提醒单元包括的具体类型和个数以及设置位置都可灵活设定。例如，显示提醒单元可包括但不限于电源显示提醒单元和/或报警显示提醒单元，电源显示提醒单元和/或报警显示提醒单元与I/O通讯接口或抱闸接口相邻设置。

为了便于理解，本实施例下面结合一种伺服电机驱动器为示例做进一步说明。

本实施例提供的伺服电机驱动器参见图11至图14所示，其中2为伺服电机驱动器的壳体，21为伺服电机驱动器的上端，22为伺服电机驱动器的下端，210为CAN总线通讯接口，211为RS485通讯接口，212为RS232通讯接口，213为拨码开关；220为电源接口，221为外置制动电阻接口，222为电机的绕组接口，222为伺服电机编码器接口，230为I/O接口，231为抱闸接口，240为电源显示提醒单元，241为报警显示提醒单元。

在本示例中，驱动控制板(图中未直接示出)设置于壳体2内，壳体2包括壳盖和底座，壳盖上设置有镂空孔，以供各接线端口露出，便于安装时接线。在伺服电机驱动器的上端21设置的第二接口单元包括：CAN总线通讯接口210，RS485通讯接口211，RS232通讯接口212；且可选地，在伺服电机驱动器的上端21还可根据需求设置拨码开关213；但应当理解的是，本示例中伺服电机驱动器的上端21接口的设置并不限于图中所示，可以根据需求灵活选择。且拨码开关213也非必须设置的器件，也可根据具体需求灵活选择设置。

本示例中，在伺服电机驱动器的下端22设置的第三接口单元包括：电源接口220，外置制动电阻接口221，电机的绕组接口222，伺服电机编码器接口223；且电源接口220，外置制动电阻接口221，电机的绕组接口222，伺服电机编码器接口223依次相邻设置。在本实例中，将通信用的接口和电源以及电机绕组的接口分别设置在伺服电机驱动器的上端和下端，可便于后续接线以及使用，同时避免接线错误。

在示例中，在驱动控制板上靠近左侧的区域还设置有第一接口单元，第一接口单元包括：I/O接口230，抱闸接口231，且I/O接口230，抱闸接口231的接线端口如图11所示是朝上的，这样在对I/O接口230和抱闸接口231接线时，就不需要从伺服电机驱动器侧面接入，从而可以使得本示例中的伺服电机驱动器无左、右接线需求，降低伺服电机驱动器安装时的横向空间需求，同时又能保证伺服电机驱动器的接口安装容量。240为电源显示提醒单元和241为报警显示提醒单元与抱闸接口231相邻设置，且240为电源显示提醒单元和241为报警显示提醒单元在本示例中可通过但不限于提示灯、显示屏、数码管等实现。

在本示例中，可选地，为了进一步降低伺服电机驱动器的尺寸，上述各接口中的至少一个可以采用体积小的接口，例如伺服电机编码器接口和/或I/O接口可选用选用体积较小的塑料端子，使用户整体安装过程中(例如穿线)更加方便，且安装完后不影响宽度尺寸。

在本示例中，可选地，为了进一步降低伺服电机驱动器的尺寸，上述各接口中的至少一个可以采用密集型端子，例如I/O接口可采用密集型端子，以进一步保证伺服电机驱动器的小型化需求。

另外，应当理解的是，本实施例中上述各接口具体可采用的型号可以根据需求灵活设置，为了便于理解，下面以几种接口为示例进行说明。

在本示例中，CAN总线通讯接口可以作为控制信号端口，该CAN总线通讯接口可以采用DB26接插件。伺服电机编码器接口可以采用DB15端子。本示例中RS485通讯接口(RS232通讯接口也是如此)可以采用RJ45端子；本示例中I/O接口可以采用7PIN带螺丝5.08端子。

实施例八

为了便于理解，本实施例下面结合一种伺服电机驱动装置，包括伺服电机和如上各实施例所述的用于闸机的伺服电机驱动器，伺服电机驱动器的微处理器通过功率驱动电路与所述伺服电机相连接，用于控制伺服电机，其中伺服电机驱动器的一种示例结构参见图15所示。

本实施例还提供了一种伺服电机驱动控制系统，参见图16和图17所示，包括控制设备160、一个第一伺服电机驱动装置以及至少一个第二伺服电机驱动装置，第一伺服电机驱动装置和第二伺服电机驱动装置为如上所示的伺服电机驱动装置；第一伺服电机162驱动装置包括第一伺服电机驱动器161、以及与该第一伺服电机驱动器161连接的第一伺服电机162，第二伺服电机164驱动装置包括第二伺服电机驱动器163、以及与该第二伺服电机驱动器163连接的第二伺服电机164；控制设备160与第一伺服电机驱动器161通信连接，第一伺服电机驱动器161与各第二伺服电机驱动器163通信连接。

一种示例中，伺服电机驱动控制系统包括一个第一伺服电机驱动装置和一个所述第二伺服电机驱动装置，例如参见图18所示。

在本实施例的一种示例中，第一伺服电机驱动器161与第二伺服电机驱动器163通过RS485主从通信总线或CAN主从通信总线通信连接；第一服电机驱动器接收到所述控制设备160发送给第二伺服电机驱动器163的控制信号时，将控制信号转发给所述第二伺服电机驱动器163。

本实施例还提供了一种闸机设备，包括第一机箱，至少一个第二机箱，第一闸门，至少一个(其具体数量与第二机箱匹配即可)第二闸门以及如上所述的伺服电机驱动控制系统；第一伺服电机驱动装置和第二伺服电机驱动装置的个数分别与第一机箱和第二机箱的个数匹配，并分别设置于第一机箱内和第二机箱内；第一闸门与第一机箱内的第一伺服电机联动连接，第二闸门与所述第二机箱内的第二伺服电机联动连接。一种示例中，闸机设备包括一个第一机箱和一个第二机箱，其中第一闸门可为左闸门，第二闸门可为右闸门。且应当理解的是，本实施例中的伺服电机驱动器并不限于应用于双闸门的闸机设备，也适用于单闸门的闸机设备。

本实施例中伺服电机驱动器可实现闸机回零动作或自动对位功能、开关门功能、防夹功能、防冲撞功能、运动曲线规划功能，控制伺服电机动作，接受伺服电机编码器信息、接收IO/RS232/RS485/CAN通讯单元信息、处理主从机交互信息等，能够实现闸机如下需求：更加安全(力矩防夹、防冲撞)、更快的速度(开门更快的速度、提高通行效率)、更加柔和(开关门更加柔和)、运行更加平稳(开关门到位平稳、无抖动)、更静音(更小的伺服电机励磁声音、机械摩擦声音)、更加稳定可靠，以及对闸门实现可靠的同步控制。

应当理解的是，本实用新型中，各个实施例中的技术特征，在不冲突的情况下，可以组合在一个实施例中使用。每个实施例仅仅是本实用新型的具体实施方式。以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型实施例所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于闸机的电源防反电路，其特征在于，所述电源防反电路包括MOS管，所述MOS管的漏极和源极分别与直流电源的输入正极/负极，以及负载之间连接，所述MOS管的寄生二极管的导通方向与所述直流电源接入极性正确时的电流方向一致；所述MOS管的栅极和源极之间并联接有稳压二极管；所述MOS管的栅极串接至少一个偏置电阻；当所述直流电源接入极性正确时，所述MOS管的栅极与源极之间的电位差满足所述MOS管的开启电压条件，所述负载包括功率驱动电路，通过所述功率驱动电路控制伺服电机以带动闸门执行相应动作。

2.如权利要求1所述的电源防反电路，其特征在于，还包括电容，所述电容并联在所述稳压二极管两端。

3.如权利要求1或2所述的电源防反电路，其特征在于，所述MOS管为N型MOS管；当所述MOS管为N型MOS管时，所述N型MOS管的漏极与所述直流电源的输入负极相连，源极与所述负载相连。

4.如权利要求1或2所述的电源防反电路，其特征在于，所述MOS管为P型MOS管；当所述MOS管为P型MOS管时，所述P型MOS管的漏极与所述直流电源的输入正极相连，源极与所述负载相连。

5.如权利要求1或2所述的电源防反电路，其特征在于，所述功率驱动电路的输入端正极接入所述电源防反电路中与直流单元正极对应的一端，输入端负极接入所述电源防反电路中与直流电源负极对应的一端；所述功率驱动电源的输出则与所述伺服电机连接。

6.一种用于闸机的伺服电机驱动器，其特征在于，所述伺服电机驱动器包括：微处理器，分别与所述微处理器连接的编码器电路、通讯单元、功率驱动电路，以及如权利要求1-5任一项所述的电源防反电路，所述电源防反电路连接于所述功率驱动电路与直流电源之间，所述直流电源通过所述电源防反电路为所述功率驱动电路供电；

所述通讯单元用于将接收到的第一信息发给所述微处理器；

所述编码器电路与伺服电机编码器连接，用于将所述伺服电机编码器发送的第二信息传递给所述微处理器；

所述微处理器用于根据所述第一信息或第二信息，通过所述功率驱动电路控制所述伺服电机以带动闸门执行相应动作。

7.如权利要求6所述的伺服电机驱动器，其特征在于，所述伺服电机驱动器还包括抱闸电路，所述抱闸电路包括功率驱动单元、N型开关功率管单元和抱闸接口；抱闸电源通过所述N型开关功率管单元与所述抱闸接口连接；

所述功率驱动单元与所述N型开关功率管单元连接，所述功率驱动单元根据所述抱闸控制信号产生驱动电压控制所述N型开关功率管单元导通，使得所述抱闸电源与所述抱闸接口导通，从而为所述抱闸接口提供工作电流。

8.如权利要求6所述的伺服电机驱动器，其特征在于，所述伺服电机驱动器还包括制动电路；所述制动电路包括设置于所述伺服电机驱动器内的内置制动电阻和制动控制电路，所述内置制动电阻通过所述制动控制电路与所述微处理器连接。

9.如权利要求8所述的伺服电机驱动器，其特征在于，所述制动电路还包括与所述内置制动电阻并联连接的外置制动电阻接口，位于所述用于闸机的伺服电机驱动器外的外置制动电阻通过所述外置制动电阻接口与所述内置制动电阻并联。

10.一种闸机设备，其特征在于，所述闸机设备包括如权利要求6-9任一项所述的伺服电机驱动器，还包括分别与所述伺服电机驱动器连接的控制设备、伺服电机,以及与所述伺服电机联动连接的闸门。