[发明专利]发动机步进电机恒流源驱动模块

权利要求书

1.一种发动机步进电机恒流源驱动模块，包括：电连接步进电机输入端的恒流源模块、电连接步进电机输出端的四相驱动单元和电连接在四相驱动单元两端的恒流检测单元，其特征在于：从发动机电子控制器CPU输出的步进电机四相控制方波信号，通过四相驱动单元导通恒流源模块，恒流源模块采用隔离式恒流源电路输出的恒流电流，通过步进电机两个公共端，经四相驱动单元开关控制接通到模拟地AGND，从AGND进入恒流检测单元的分压电阻R50，再回到恒流源模块输出负端构成恒流驱动回路；恒流检测单元分压后产生一个与采样电压进行比较的参考电压值，采样电压大于参考电压时输出低电平，改变恒流源输出电流强度，比较输出电压后供CPU检测，通过恒流源模块中的光耦隔离控制单元光藕隔离控制恒流源输出，将输出电压限制在一个安全值范围。 

2.如权利要求1所述的发动机步进电机恒流源驱动模块，其特征在于：恒流源模块包括：5V基准电压输入端并联回路上并联的恒流控制单元、限压控制单元、光藕隔离控制单元、输出关闭控制单元、脉宽调制单元、隔离变压器和输出整流滤波单元，其中，藕隔离控制单元和输出关闭控制单元通过脉宽调制单元依次串联隔离变压器和输出整流滤波单元。 

3.如权利要求1所述的发动机步进电机恒流源驱动模块，其特征在于：恒流控制单元包括：恒流源模块恒流输出负端串联电阻R18，电阻R10和电容C3构成的滤波回路，滤波回路串联的阻抗匹配电阻R11、5V电压输入端与接地端上分别串联的电阻R1、R5和滤波电容C1，以及跨接在比较放大器U1A两端之间的电容C2和电阻R2构成的负反馈电路；恒流输出负端电流通过电阻R18产生的压降电压，经电阻R10和电容C3构成的滤波回路和阻抗匹配电阻R11后，送到恒流控制单元比较放大器U1A的负端。 

4.如权利要求3所述的发动机步进电机恒流源驱动模块，其特征在于：+5V电压通过电阻R1、R5分压和电容C1滤波后产生一个参考电压值到U1A正端进行比较，当U1A的采样电压大于参考电压时，U1A输出低电平，由电容C2和电阻R2构成负反馈电路反馈至U1A负端抑制干扰，减少输出纹波。 

5.如权利要求2所述的发动机步进电机恒流源驱动模块，其特征在于：限压控制单元包括：串联在恒流源模块恒流输出正端与接地端之间的电阻R12、R22和跨接在比较放大器U1B两端之间电容C8和R3构成的负反馈电路，以及经电阻R20、R21串联接点及其两端接点并联的稳压管D6、滤波电容C4和电阻R21构成的并联回路。 

6.如权利要求2所述的发动机步进电机恒流源驱动模块，其特征在于：恒流控制单元和限压控制单元分别通过各自输出端相连的二极管D1、D2，共端汇接于隔离光耦器U2的输入负 端，+9V电压经过限流电阻R9到隔离光耦器U2正端，经光耦输出正端引入脉宽调制器U4的电压输出引脚6，将电压从该引脚6分为两路；一路经电源滤波电容C9滤波和28V接地电阻R6光耦反馈至U2光耦输出负端，另一路通过电阻R13光耦反馈至脉宽调制器U4的反馈输入端14脚，通过脉宽调制器U4控制恒流源的输出。 

7.如权利要求2所述的发动机步进电机恒流源驱动模块，其特征在于：关闭控制单元包括：电连接在隔离光耦器U3输入端的关闭控制输入电阻R23，连接在隔离光耦器U3与脉宽调制器U4输出引脚6之间的电阻R24，通过U3输出端并联在三极管Q2上的28V接地电阻R8。 

8.如权利要求2所述的发动机步进电机恒流源驱动模块，其特征在于：隔离变压器和输出整流滤波单元包括：电感L1、电容C5、C6和二极管D4并联构成的滤波电路，以及隔离变压器T1输出经过高频快恢复二极管D4、D5，通过滤波电感T2和滤波电容C7进行储能的滤波电路；直流28V电压经过电感L1和电容C5、C6构成的滤波电路后进入隔离变压器T1，变压器初级绕组经开关管Q1高频斩波，将电磁耦合输出能量输入到变压器次级绕组输出端并联的高频快恢复二极管D4、D5，通过滤波电感T2进行储能滤波，并经隔离变压器T1输出负端与滤波电感T2输出端之间并联的电流采样电阻和滤波电容C7输出恒定电流。