[发明专利]直流电机控制驱动模块

权利要求书

1.一种直流电机控制驱动模块，其特征在于，它包括：

一个用于抑制桥式驱动电路(4)内功率驱动器件(41)的峰值功率、并 且控制功率驱动器件(41)噪声和发热的尖峰抑制与吸收电路(8)；

一个用于光电设备稳定跟踪伺服系统直流电机的驱动、缩短直流电机的 动态反应时间、由脉宽调制信号发生电路(2)、前端驱动控制电路(3)和 桥式驱动电路(4)搭建成的双极性电机驱动主电路；

一个用于将直流电机(11)的电流值实时采样并隔离线性输出、和外部 运动控制模块(12)一起实现数字化电流闭环调整并从电路上实现直流电机 过流保护的电流实时采样电路(5)、线性隔离电路(6)、过流保护电路(7)；

一个用于实现电气隔离、抑制驱动模块的干扰、实现无干扰无噪音控制 驱动的控制信号隔离电路(1)、线性隔离电路(6)、电压转换电路(9)；

所述桥式驱动电路(4)的输出端与直流电机(11)联接；

所述桥式驱动电路(4)输入端与前端驱动控制电路(3)、尖峰抑制与吸 收电路(8)及电压转换电路(9)联接。

2.根据权利要求1所述的直流电机控制驱动模块，其特征在于，所述前 端驱动控制电路(3)具有一个用于防止出现上下管同臂导通的延时导通功 能的、采用贴片式超快恢复二极管作为前端驱动控制电路(3)内半桥驱动 电路(33)的V_cc与V_B间的二极管(32)，同时，自举电容(31)选用高稳定、 低串联电感、高频率特性的电容。

3.根据权利要求1或2所述的直流电机控制驱动模块，其特征在于，所 述桥式驱动电路(4)输出端联接有两个回路，每个回路分别按顺序联接， 第一个回路是：电流实时采样电路(5)、过流保护电路(7)、前端驱动控制 电路(3)，最后接桥式驱动电路(4)输入端，实现直流电机(11)的过流 保护功能；第二个回路是：电流实时采样电路(5)、线性隔离电路(6)、外 部运动控制模块(12)、控制信号隔离电路(1)、脉宽调制信号发生电路(2)、 前端驱动控制电路(3)，最后接桥式驱动电路(4)输入端；所述线性隔离 电路(6)是用于实时采样电机电枢电流、并线性隔离输出给外部运动控制 模块(12)；所述的外部运动控制模块(12)是用于根据采样的电流值做电 流闭环调整环，将调整后的信号输出给控制信号隔离电路(1)。

4.根据权利要求1所述的直流电机控制驱动模块，其特征在于，所述桥 式驱动电路(4)由表贴TO-220AB封装的功率驱动器件(41)为MOSFET管 组成桥式驱动电路，与脉宽调制信号发生电路(2)、前端驱动控制电路(3) 构成双极性电机驱动主电路。

5.根据权利要求1所述的直流电机控制驱动模块，其特征在于，所述尖 峰抑制与吸收电路(8)包括电阻(81)、充放电电容(82)、二极管(83)， 设置在桥式驱动电路(4)的四个MOSFET管的源极和漏极近处，抑制功率驱 动器件的峰值功率。

6.根据权利要求1所述的直流电机控制驱动模块，其特征在于，所述前 端驱动控制电路(3)是驱动低压侧和高压侧四个MOSFET管(41)的驱动器， 包括低端功率晶体管驱动器、高端功率晶体管驱动器、电平转换器、输入逻 辑电路、延时导通电路。

7.根据权利要求1所述的直流电机控制驱动模块，其特征在于，所述电 流实时采样电路(5)是采用无感微电阻串接入直流电机(11)主回路实时 采样电机电流、不影响直流电机(11)的机械特性曲线、并设置滤波电容滤 除采样的直流电机(11)电流纹波的电流实时采样电路；所述过流保护电路 (7)，是由运算放大器组成的过流保护电路比较器(71)，用于实现直流电 机(11)的过流过热保护。

8.根据权利要求1所述的直流电机控制驱动模块，其特征在于，所述线 性隔离电路(6)包括高线性度模拟光电耦合器和运算放大器；所述控制信 号隔离电路(1)，是高频高速光耦合电路。

9.根据权利要求1所述的直流电机控制驱动模块，其特征在于，所述电 压转换电路(9)包括贴片三极管(91)、稳压二极管(92)、限流电阻(93) 和滤波电容(94)，用于将输入的单一电源转换成各类电压给控制信号隔离 电路(1)、脉宽调制信号发生电路(2)、前端驱动控制电路(3)、电流实时 采样电路(5)、线性隔离电路(6)、过流保护电路(7)供电。