[发明专利]一种用于临近空间飞行器系统的电机驱动控制器及其装置

权利要求书

1.一种用于临近空间飞行器系统的电机驱动控制器，包括控制电路、功率电路、电源电路，电源电路通过DC／DC转换模块生成控制电路所需要的供电电压；控制电路采用主控芯片DSP和CPLD生成PWM波来控制功率电路中功率开关管的通断，实现电机正常换相；功率电路采用专用集成IPM智能功率模块驱动电机的运转；其特征在于控制电路包括Hall电路、DSP系统、Current Loop电路、PWM电路、CPLD电路和Logic Ports电路，Hall电路输出两路相同的三相霍尔信号，一路三相霍尔信号输入到DSP系统，实现转速闭环控制，DSP输出的数字信号经过DA转换成模拟信号，模拟信号通过硬件Current Loop电路实现过流保护，Current Loop电路的输出信号经过PWM电路生成两路反向的PWM波，PWM波与Hall电路输出的另一路三相霍尔信号经过CPLD电路生成六路PWM波，六路PWM波经过Logic Ports硬件电路来防止上下管子互通，经过Logic Ports硬件电路的六路PWM波通过驱动芯片ULN2003生成驱动IPM的信号，控制电机的正常运行。

2.根据权利要求1所述的一种用于临近空间飞行器系统的电机驱动控制器，其特征在于所述的功率电路采用光耦HCPL4505进行信号隔离和电平转换的作用。

3.根据权利要求1所述的一种用于临近空间飞行器系统的电机驱动控制器，其特征在于所述的电源电路采用YND系列电源模块来实现DC/DC转换来优化散热功能。

4.根据权利要求1所述的一种用于临近空间飞行器系统的电机驱动控制器，其特征在于所述的DSP系统采用速度闭环设计，实现速度闭环数字化，提高速度稳定性。

5.根据权利要求1所述的一种用于临近空间飞行器系统的电机驱动控制器，其特征在于所述的控制电路采用电流截止负反馈控制技术，解决起动、正/反转和堵转时的电流冲击问题。

6.根据权利要求1所述的一种用于临近空间飞行器系统的电机驱动控制器，其特征在于所述的控制电路采用低温加热保护技术，当控制器内部温度降至0℃时，加热电路导通，功率电阻与290V输入直流电相连，对控制器进行加热；当控制器内部温度回升至25℃时，加热电路关断，功率电阻与290V输入直流电断开，停止对控制器加热。

7.一种实现权利要求1所述的用于临近空间飞行器系统的电机驱动控制器的装置，包括电源模块板（1）、控制电路板（2）、IPM驱动板（3）、IPM模块（4）、加热电阻Ⅰ（5）、加热电阻Ⅱ（6）、加热电阻Ⅲ（7）、滤波电容（8）、延时上电开关（9）、电流传感器（10）、插针（11）、中间铝隔板（12）、散热底板（13），其特征在于所述的中间铝隔板（12）位于控制器装置的正中间，把控制器装置分为上下两层，控制电路板（2）固定在中间铝隔板（12）的上面，加热电阻Ⅱ（6）和加热电阻Ⅰ（5）分别焊接在中间铝隔板（12）的上下表面，通过铝隔板（12）给控制电路板（2）加热，控制电路板（2）通过插针（11）与IPM驱动板（3）连接，IPM驱动板（3）位于IPM模块（4）上面，IPM模块（4）与电源模块板（1）均位于散热底板（13）上，散热底板（13）位于控制器装置的底部。

8.根据权利要求8所述的一种用于临近空间飞行器系统的电机驱动控制器的装置，其特征在于所述的控制电路板（2）采用支架安装结构来固定在中间铝隔板（12）。

9.根据权利要求8所述的一种用于临近空间飞行器系统的电机驱动控制器的装置，其特征在于所述的电源模块板（1）是反面放置于散热底板（13）上。

10.根据权利要求8所述的一种用于临近空间飞行器系统的电机驱动控制器的装置，其特征在于所述的加热电阻Ⅱ（6）和加热电阻Ⅰ（5）底部涂有导热硅脂。