CN2874919Y

CN2874919Y - 双直流电机的驱动装置

Info

Publication number: CN2874919Y
Application number: CNU2005201210624U
Authority: CN
Inventors: 熊建明; 朱卫平; 彭海龙; 苏武强; 刘晓东; 吕海波
Original assignee: China Fangda Group Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Fangda Automation System Co., Ltd.
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2015-12-29

Abstract

本实用新型涉及一种双直流电机的驱动装置，包括一个控制器，同时与控制器连接的第一、第二电机驱动模块。第一电机驱动模块包括连接第一电机绕组第一电子开关、以及通过第一组PWM接口和第一组I/O接口连接在控制器和第一电子开关之间的第一电机驱动器。第二电机驱动模块包括连接第二电机绕组的第二电子开关、以及通过第二组PWM接口和第二组I/O接口连接在控制器和第二电子开关之间的第二电机驱动器。利用I/O接口输出恒选通信号至电子开关，同时配合PWM接口输出的脉冲信号，来同时驱动两台直流无刷电机工作，实现了使用一个控制器来同时驱动两台电机工作的目的；而且两台电机利用同一控制器驱动，有效地保证了两台电机同步工作，大大地提高了电机工作的一致性。

Description

双直流电机的驱动装置

技术领域

本实用新型涉及电机驱动装置，更具体地说，涉及双直流无刷电机的驱动装置。

背景技术

如图1所示，是现有的单个直流电机的驱动电路原理图，其包括与电脑主机连接的主控制器、与主控制器连接的电机驱动器、由所述电机驱动器控制的电子开关。所述主控制器1通过六个PWM(脉冲宽度调制)接口与所述电机驱动器2连接，所述电机驱动器2同样通过六个PWM接口控制电子开关3，来控制电机绕组4的接通与断开。通常主控制器选用MicroChip专门用于驱动直流无刷电机的DSPIC30F6010芯片，其具有4组PWM接口；电机驱动器选用电流放大的放大芯片；电子开关选用MOSFET(金属氧化物半导体型场效应管)。工作时，所述主控制器的PWM接口分别输出一系列的方波至所述电机驱动器；然后由所述电机驱动器进行放大，再通过PWM接口输出到MOS中，来选通电机的转子的不同绕组工作，从而使得电机正常工作。

在上述的驱动电路中，通常一个主控制器只可以驱动一个电机驱动器工作，也就是只能驱动一台直流无刷电机工作。在一些场合需要同时驱动两台电机工作，例如地铁的半高门系统中，需要同时驱动两台直流无刷电机，并严格保证它们的动作同步。为了满足驱动两台电机工作的需求，上述的驱动电路需要两个主控制器来分别驱动两台电机，这样无疑增加了成本；而且由于使用两个主控制器分别控制两台电机，使得实现两台电机之间的正转/反转的同步变得困难、复杂。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的直流无刷电机的驱动电路的缺陷，提供一种可以用同一控制器同时驱动两台直流无刷电机的双直流电机的驱动装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种双直流电机的驱动装置，包括一个控制器，同时与所述控制器连接的第一电机驱动模块以及第二电机驱动模块；

所述第一电机驱动模块包括放大来自所述控制器的信号的第一电机驱动器、以及选通控制第一电机绕组工作的第一电子开关；所述第一电机驱动器通过输出脉冲信号的第一组PWM接口和输出恒选通信号的第一组I/O接口连接在所述控制器和第一电子开关之间；

所述第二电机驱动模块包括放大来自所述控制器的信号的第二电机驱动器、以及选通控制第二电机绕组工作的第二电子开关；所述第二电机驱动器通过输出脉冲信号的第二组PWM接口和输出恒选通信号的第二组I/O接口连接在所述控制器和第二电子开关之间。

本实用新型的双直流电机的驱动装置中，所述第一电子开关包括与所述第一组PWM接口和第一组I/O接口连接的、并根据所述第一组PWM接口的脉冲信号和第一组I/O接口的恒选通信号控制所述第一电机绕组工作的第一组MOS场效应管；所述第二电子开关包括与所述第二组PWM接口和第二组I/O接口连接的、并根据所述第二组PWM接口的脉冲信号和第二组I/O接口的恒选通信号控制所述电机绕组工作的第二组MOS场效应管。

本实用新型的双直流电机的驱动装置中，所述第一组PWM接口包括输出脉冲信号的PWM0接口、PWM1接口和PWM2接口；所述第一组I/O接口包括输出恒选通信号的I/O0接口、I/O1接口和I/O2接口；所述第二组PWM接口包括输出脉冲信号的PWM3接口、PWM4接口和PWM5接口；所述第二组I/O接口包括输出恒选通信号的I/O3接口、I/O4接口和I/O5接口。

本实用新型的双直流电机的驱动装置中，所述第一组MOS场效应管包括六个N沟道MOS场效应管，分别为Q0管、Q1管、Q2管、Q3管、Q4管、Q5管；所述Q0管、Q2管、Q4管的源极并连接接到所述控制器的低电位接口；所述Q1管、Q3管、Q5管的漏极并连连接；所述Q0管的漏极和Q1管的源极同时连接到第一电机绕组的第一端，所述Q2管的漏极和Q3管的源极同时连接到所述第一电机绕组的第二端，所述Q4管的漏极和Q5管的源极同时连接到所述第一电机绕组的第三端；所述PWM0接口、PWM1接口和PWM2接口分别与所述Q1管、Q3管、Q5管的栅极连接；所述I/O0接口、I/O1接口和I/O2接口分别与所述Q0管、Q2管、Q4管的栅极连接；所述I/O0接口、I/O1接口和I/O2接口输出高电平恒选通信号。

本实用新型的双直流电机的驱动装置中，所述第二组MOS场效应管包括六个N沟道MOS场效应管，分别为Q10管、Q11管、Q12管、Q13管、Q14管、Q15管；所述Q10管、Q12管、Q14管的源极并连接接到所述控制器的低电位接口；所述Q11管、Q13管、Q15管的漏极并连连接；所述Q10管的漏极和Q11管的源极同时连接到第二电机绕组的第一端，所述Q12管的漏极和Q13管的源极同时连接到所述第二电机绕组的第二端，所述Q14管的漏极和Q15管的源极同时连接到所述第二电机绕组的第三端；所述PWM3接口、PWM4接口和PWM5接口分别与所述Q11管、Q13管、Q15管的栅极连接；所述I/O3接口、I/O4接口和I/O5接口分别与所述Q10管、Q12管、Q14管的栅极连接；所述I/O3接口、I/O4接口和I/O5接口输出高电平恒选通信号。

本实用新型的双直流电机的驱动装置中，所述第一组MOS场效应管包括六个P沟道MOS场效应管；所述第二组MOS场效应管包括六个P沟道MOS场效应管；所述第一组I/O接口和第二组I/O接口输出低电平恒选通信号。

实施本实用新型的双直流电机的驱动装置，具有以下有益效果：利用I/O接口输出恒选通信号至电子开关，同时配合PWM接口输出的脉冲信号，来同时驱动两台直流无刷电机工作，高效的利用了控制器有限的PWM接口，实现了使用一个控制器来同时驱动两台电机工作的目的，降低了成本；而且两台电机利用同一控制器驱动，有效地保证了两台电机之间的正转/反转的同步，大大地提高了电机工作的一致性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有的一台直流电机的驱动的电路原理示意图；

图2是本实用新型双直流电机的驱动装置的电路原理示意图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型的双直流电机的驱动装置，用于同时驱动两个直流无刷电机，包括一个控制器30，同时与所述控制器30连接的第一电机驱动模块以及第二电机驱动模块。

所述第一电机驱动模块包括放大来自所述控制器30的电流信号的第一电机驱动器10、以及选通控制第一电机绕组11工作的第一电子开关12；所述第一电机驱动器10通过输出脉冲信号的第一组PWM接口和输出恒选通信号的第一组I/O接口连接在所述控制器30和第一电子开关12之间。

所述第二电机驱动模块包括放大来自所述控制器30的电流信号的第二电机驱动器20、以及选通控制第二电机绕组21工作的第二电子开关22；所述第二电机驱动器20通过输出脉冲信号的第二组PWM接口和输出恒选通信号的第二组I/O接口连接在所述控制器30和第一电子开关12之间。

所述第一电子开关12包括第一组MOS场效应管，所述第一组MOS场效应管与所述第一组PWM接口和第一组I/O接口连接，并根据所述第一组PWM接口的脉冲信号和第一组I/O接口的恒选通信号控制所述第一电机绕组11工作。所述第二电子开关22包括第二组MOS场效应管，所述第二组MOS场效应管与所述第二组PWM接口和第二组I/O接口连，并根据所述第二组PWM接口的脉冲信号和第二组I/O接口的恒选通信号控制所述电机绕组工作。

在本市实例中，所述第一组PWM接口包括输出脉冲信号的PWM0接口、PWM1接口和PWM2接口；所述第一组I/O接口包括输出恒选通信号的I/O0接口、I/O1接口和I/O2接口。所述第二组PWM接口包括输出脉冲信号的PWM3接口、PWM4接口和PWM5接口；所述第二组I/O接口包括输出恒选通信号的I/O3接口、I/O4接口和I/O5接口。

所述第一组MOS场效应管选用六个N沟道MOS场效应管，分别为Q0管、Q1管、Q2管、Q3管、Q4管、Q5管。所述Q0管、Q2管、Q4管的源极并连接接到所述控制器30的低电位接口，在所述Q0管、Q2管、Q4管的源极形成低电位。所述Q1管、Q3管、Q5管的漏极并连连接，从而在所述Q1管、Q3管、Q5管的漏极形成高电位。所述Q0管的漏极和Q1管的源极同时连接到第一电机绕组11的第一端A1，所述Q2管的漏极和Q3管的源极同时连接到所述第一电机绕组11的第二端B1，所述Q4管的漏极和Q5管的源极同时连接到所述第一电机绕组11的第三端C1；所述PWM0接口、PWM1接口和PWM2接口分别与所述Q1管、Q3管、Q5管的栅极连接；所述I/O0接口、I/O1接口和I/O2接口分别与所述Q0管、Q2管、Q4管的栅极连接。所述I/O0接口、I/O1接口和I/O2接口输出高电平恒选通信号。

所述第二组MOS场效应管包括六个N沟道MOS场效应管，分别为Q10管、Q11管、Q12管、Q13管、Q14管、Q15管。所述Q10管、Q12管、Q14管的源极并连接接到所述控制器30的低电位接口，在所述Q10管、Q12管、Q14管的源极形成低电位。所述Q11管、Q13管、Q15管的漏极并连连接，从而在所述Q11管、Q13管、Q15管的漏极形成高电位。所述Q10管的漏极和Q11管的源极同时连接到第二电机绕组21的第一端A2，所述Q12管的漏极和Q13管的源极同时连接到所述第二电机绕组21的第二端B2，所述Q14管的漏极和Q15管的源极同时连接到所述第二电机绕组21的第三端C2。所述PWM3接口、PWM4接口和PWM5接口分别与所述Q11管、Q13管、Q15管的栅极连接；所述I/O3接口、I/O4接口和I/O5接口分别与所述Q10管、Q12管、Q14管的栅极连接；所述I/O3接口、I/O4接口和I/O5接口输出高电平恒选通信号。

在工作时，所述控制器30根据第一电机的工作控制要求向所述PWM0、PWM1、PWM2接口发送出一系列的控制信号，例如方波；并在所述I/O0接口、I/O1接口和I/O2接口输出高电平恒选通信号；然后，经过第一电机驱动器10将控制信号以及选通信号进行放大，分别输出到第一组MOS场效应管中，来选择第一电机绕组11的第一端A1、第二端B1和/或第三端C1工作。同时，所述控制器30根据第二电机的工作控制要求向所述PWM3、PWM4、PWM5接口发送出一系列的控制信号，例如方波；并在所述I/O3接口、I/O4接口和I/O5接口输出高电平恒选通信号；然后，经过第二电机驱动器20将控制信号以及选通信号进行放大，分别输出到第二组MOS场效应管中，来选择第二电机绕组21的第一端A2、第二端B2和/或第三端C2工作。本实用新型高效地利用了控制器30有限的PWM接口，减少了控制器30的使用，有效地降低了设备的配置成本。而且由于控制器30同时输出控制信号到第一电机和第二电机上，有效地消除了两台电机工作不同步的缺陷，大大的提高了电机工作的一致性。

可以理解的，可以使用P沟道MOS场效应管来代替上述的所述N沟道MOS场效应管。相对应的，在第一组I/O接口和第二组I/O接口输出的恒选通信号变为低电平恒选通信号。

Claims

1、一种双直流电机的驱动装置，其特征在于，包括一个控制器，同时与所述控制器连接的第一电机驱动模块以及第二电机驱动模块；

2、根据权利要求1所述的双直流电机的驱动装置，其特征在于，所述第一电子开关包括与所述第一组PWM接口和第一组I/O接口连接的、并根据所述第一组PWM接口的脉冲信号和第一组I/O接口的恒选通信号控制所述第一电机绕组工作的第一组MOS场效应管；所述第二电子开关包括与所述第二组PWM接口和第二组I/O接口连接的、并根据所述第二组PWM接口的脉冲信号和第二组I/O接口的恒选通信号控制所述电机绕组工作的第二组MOS场效应管。

3、根据权利要求2所述的双直流电机的驱动装置，其特征在于，所述第一组PWM接口包括输出脉冲信号的PWM0接口、PWM1接口和PWM2接口；所述第一组I/O接口包括输出恒选通信号的I/O0接口、I/O1接口和I/O2接口；所述第二组PWM接口包括输出脉冲信号的PWM3接口、PWM4接口和PWM5接口；所述第二组I/O接口包括输出恒选通信号的I/O3接口、I/O4接口和I/O5接口。

4、根据权利要求3所述的双直流电机的驱动装置，其特征在于，所述第一组MOS场效应管包括六个N沟道MOS场效应管，分别为Q0管、Q1管、Q2管、Q3管、Q4管、Q5管；所述Q0管、Q2管、Q4管的源极并连接接到所述控制器的低电位接口；所述Q1管、Q3管、Q5管的漏极并连连接；所述Q0管的漏极和Q1管的源极同时连接到第一电机绕组的第一端，所述Q2管的漏极和Q3管的源极同时连接到所述第一电机绕组的第二端，所述Q4管的漏极和Q5管的源极同时连接到所述第一电机绕组的第三端；所述PWM0接口、PWM1接口和PWM2接口分别与所述Q1管、Q3管、Q5管的栅极连接；所述I/O0接口、I/O1接口和I/O2接口分别与所述Q0管、Q2管、Q4管的栅极连接；所述I/O0接口、I/O1接口和I/O2接口输出高电平恒选通信号。

5、根据权利要求3所述的双直流电机的驱动装置，其特征在于，所述第二组MOS场效应管包括六个N沟道MOS场效应管，分别为Q10管、Q11管、Q12管、Q13管、Q14管、Q15管；所述Q10管、Q12管、Q14管的源极并连接接到所述控制器的低电位接口；所述Q11管、Q13管、Q15管的漏极并连连接；所述Q10管的漏极和Q11管的源极同时连接到第二电机绕组的第一端，所述Q12管的漏极和Q13管的源极同时连接到所述第二电机绕组的第二端，所述Q14管的漏极和Q15管的源极同时连接到所述第二电机绕组的第三端；所述PWM3接口、PWM4接口和PWM5接口分别与所述Q11管、Q13管、Q15管的栅极连接；所述I/O3接口、I/O4接口和I/O5接口分别与所述Q10管、Q12管、Q14管的栅极连接；所述I/O3接口、I/O4接口和I/O5接口输出高电平恒选通信号。

6、根据权利要求3所述的双直流电机的驱动装置，其特征在于，所述第一组MOS场效应管包括六个P沟道MOS场效应管；所述第二组MOS场效应管包括六个P沟道MOS场效应管；所述第一组I/O接口和第二组I/O接口输出低电平恒选通信号。