[实用新型]全数字直流伺服驱动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及伺服驱动器，特别是涉及一种全数字直流伺服驱动器。

背景技术

直流伺服驱动器凭借其优异的驱动性能，在工业、医疗、国防等领域有着广泛应用。典型的直流伺服驱动器包括三个闭环调节回路：位置回路、速度回路以及电流回路，工作模式包括位置、速度和转矩模式。传统的直流伺服驱动器采用模拟电路或半数字电路，以运算放大器为核心，导致驱动器电流和电压采样复杂，适应性差，易受环境影响，存在参数漂移及调整不便等缺点。随着微处理器技术、模拟数字接口技术和功率半导体技术的发展，现代直流伺服驱动器已经普遍采用以微处理器为核心的数字控制系统。一般包括主控芯片电路、分别与主控芯片电路连接的H桥驱动电路、模拟电压输入电路、EEPROM电路、电流采样电路、电压采样电路、温度采样电路和过流保护电路，以及分别与H桥驱动电路、电流采样电路、电压采样电路和过流保护电路连接的H桥MOSFET电路。不但可以通过微处理器采用控制算法处理信息，而且具有电流和电压采样简单、参数调整方便、系统性能对环境参数不敏感等优点。此外，数字控制系统还可以充分利用成熟的网络连接技术，实现多机并行运行。然而，现有数字直流伺服驱动器尚存在电流采样电路复杂，成本高，占PCB空间大、不便布板的缺陷，而且，编码器接口电路不兼容差分式和单端式编码器，适应性差；无串口通讯接口，不能通过通讯接口电路完成各调节回路参数的调整和调试；此外，状态指示电路只有故障灯的亮与灭，表达信息过于简单。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有直流伺服驱动器存在的缺陷，提出一种全数字直流伺服驱动器。

本实用新型的技术问题采用以下技术方案予以解决：

这种全数字直流伺服驱动器，包括主控芯片电路、分别与主控芯片电路连接的H桥驱动电路、模拟电压输入电路、电流采样电路，以及分别与H桥驱动电路、电流采样电路连接的H桥MOSFET电路。

这种全数字直流伺服驱动器的特点是：

所述电流采样电路是单通道电流采样电路，只有一个采样电阻，其一端与H桥MOSFET电路一侧桥臂的底部的一MOSFET的源极连接，另一端接公共地，且H桥MOSFET电路另一侧桥臂的底部的一MOSFET的源极也接公共地。与通常采用在H桥MOSFET电路左右侧桥臂的底部，或者在H桥MOSFET电路左右侧桥臂的底部分别设置一个采样电阻相比，省去一个通道的电流采样电路，具有电流采样电路简单，成本低，占PCB空间小、方便布板的优点。

本实用新型的技术问题采用以下进一步的技术方案予以解决：

设有编码器接口电路，所述编码器接口电路的输出端与所述主控芯片电路连接，其输入端与直流电机转子位置信号输出端连接。将直流电机转子位置模拟信息通过编码器接口电路转换为数字量，实现电路全数字化。

还设有串口通讯电路，所述串口通讯电路的一端与所述主控芯片电路连接，另一端与外部上位机PC或可以通讯的调试设备连接。通过串口通讯电路可以方便地接受外部运动控制指令，还可以完成各调节回路参数的调整、调试和试机运行，并在参数调整、调试和试机运行过程中查看相应波形及故障记录。

还设有包括故障灯的状态指示电路，所述状态指示电路的输入端与所述主控芯片电路连接。通过故障灯闪烁不同次数表示不同的故障方式，以告知使用者。

本实用新型的技术问题采用以下再进一步的技术方案予以解决：

设有EEPROM电路，所述EEPROM电路与所述主控芯片电路连接。

设有电压采样电路，所述电压采样电路的输出端与所述主控芯片电路连接，输入端与H桥MOSFET电路的输出端连接。

设有过流保护电路，所述过流保护电路的输出端与所述主控芯片电路连接，输入端与H桥MOSFET电路的输出端连接。

设有温度采样电路，所述温度采样电路的输出端与所述主控芯片电路连接。