[实用新型]微型化电机驱动模块

说明书

技术领域

本实用新型属于电机驱动技术领域，特别涉及微型化电机驱动模块。

背景技术

基于磁场定向的矢量控制策略是伺服驱动器的技术核心，伺服驱动器一般采用位置环、速度环、电流环三环控制架构。根据伺服驱动器工作原理、驱动电流波形和控制方式的不同，可分为两种伺服驱动器：矩形波驱动的无刷直流伺服驱动器和正弦波驱动的永磁交流伺服驱动器。现有电机驱动大多体积大、重量大，对体积和重量有严格要求的机器人、工业自动化系统、航空机载设备等难以满足安装需求。

发明内容

本实用新型需解决的技术问题是：提出一种轻量化的电机驱动模块。

为了解决上述技术问题，本发明提出微型化电机驱动模块，该电机驱动模块包括：控制板、解码板、驱动板、铝基板和壳体，控制板、解码板、驱动板和铝基板自上而下依次层叠放置于壳体内；

控制板与解码板、驱动板与铝基板、控制板与驱动板通过金属插针焊接；

控制板包括CPU、I/O电路、通讯接口电路和电流采样电路，控制板用于实现电流环、速度环、位置环的控制；

解码板包括编码器、霍尔接口电路、旋变解码电路、FPGA及电路，解码板用于对电机反馈信号进行解码并传输给控制板；

驱动板包括功率器件驱动电路和电流采样电路，驱动板接收控制板输出的PWM信号，并经过驱动电路后输出给铝基板；

铝基板包括功率器件和保护电路，用于将直流电逆变成为驱动电机的交流电；

所述微型化电机驱动模块的输入输出管脚均设置于所述控制板。

作为本发明的进一步改进，功率器件表贴于所述铝基板。

本发明有益效果：

本实用新型提出的微型化电机驱动模块，体积小，重量轻，功率大，能够满足对体积和重量有严格要求的机器人、工业自动化系统、航空机载设备等应用，满足伺服系统对安装空间的要求。环境适应性强，适应宽温度工作范围，能够在-40℃～60℃温度范围工作，耐振动冲击。采用全数字矢量控制技术，具有很高的稳态、动态性能。电机驱动模块效率高，功率密度大。

附图说明

图1为本实用新型微型化电机驱动模块内部结构正视图；

图2为本实用新型微型化电机驱动模块内部结构左视图；

图3为本实用新型微型化电机驱动模块内部结构俯视图；

图4为本实用新型微型化电机驱动模块内部结构主俯视图；

图5为本实用新型微型化电机驱动模块外形图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。

微型化电机驱动模块是一种微型化的伺服驱动器，微型化电机驱动模块由控制板1、解码板2、驱动板3、铝基板4和壳体5组成，控制板1、解码板2、驱动板3、铝基板4四块电路板自上而下依次层叠放置于壳体5内，弱电和强电分开布置，在减少干扰的同时使伺服模块的整体结构最小，四块电路板通过金属插针焊接起来，整体结构强度高。微型化电机驱动模块内部结构如图1-图4所示。

控制板1硬件电路包括CPU，I/O电路、通讯接口电路和电流采样电路，控制板1用于实现电流环，速度环，位置环的控制。解码板2硬件电路包括编码器、霍尔接口电路、旋变解码电路、FPGA及相关电路，解码板2用于对电机反馈信号进行解码，然后传输给控制板1。驱动板3硬件电路包括功率器件驱动电路和电流采样电路，驱动板3接收控制板输出PWM信号，经过驱动电路后输出给铝基板4的功率器件。铝基板4硬件电路包括功率器件及保护电路，功率器件表贴于铝基板，可迅速将功率器件产生的热量传导出去。在铝基板4上直流电逆变成为驱动电机的交流电。

电源、辅助供电电源、反馈接口、通讯接口、I/O接口和电机动力输出的管脚均通过控制板1对外输出。辅助供电电源在控制板1上转换为四块电路板各自芯片的工作电源。功率电源经控制板1、驱动板3输入铝基板4，经逆变后输出到控制板1。