[实用新型]一种一体化伺服电机的控制系统

权利要求书

1.一种一体化伺服电机的控制系统，其特征在于：包括外部信号输入接口、光纤通讯模块、编码器接口电路、ARM处理器、电机驱动电路以及直流电源V，所述电机驱动电路包括时序控制电路、电机保护电路以及驱动工作电路，所述外部信号输入接口、光纤通讯模块均与所述ARM处理器双向连接，所述编码器电路的输出端与所述ARM处理器的使能端相连，所述时序控制电路的使能端连接于所述ARM处理器的输出端，所述时序控制电路的输出端连接于所述电机保护电路的使能端，所述电机保护电路的输出端连接于驱动工作电路的使能端，所述驱动工作电路包括：接受U相控制信号高端信号UH和低端信号UL的第一隔离栅极驱动电路、第一自举升压电路、第一MOS管输出极；接受V相控制信号VH和VL的第二隔离栅极驱动电路、第二自举升压电路、第二MOS管输出极；以及接受W相控制信号WH和WL的第三隔离栅极驱动电路、第三自举升压电路、第三MOS管输出极；其中第一隔离栅极驱动电路包括驱动芯片U1、电阻R1和电阻R2，第一自举升级电路包括二极管D2和电容C6组成，第一MOS管输出极由N沟道MOS管Q1和N沟道MOS管Q3组成，U相控制信号高端信号UH和低端信号UL经过驱动芯片U1内部隔离后，高端信号UH由驱动芯片U1输出到N沟道MOS管Q1，低端信号UL由驱动芯片U1输出到N沟道MOS管Q3，并且通过驱动芯片U1内部产生的时序控制电路实现以上电路的通断状态，当N沟道MOS管Q1截止，N沟道MOS管Q3导通时，直流电源V通过二极管D2给电容C6充电，此时电容C6上的电压接近直流电源V的电压，当N沟道MOS管Q1导通，N沟道MOS管Q3截止时，电容C6上的电压在N沟道MOS管Q1的栅极和源极之间建立一个驱动电路，供驱动芯片U1驱动N沟道MOS管Q1使用，此时电容C6放电，当N沟道MOS管Q1/N沟道MOS管Q3工作时将不断重复上述过程，电容C6上将反复进行充/放电动作，由于C6充电快，放电慢，故在C6上将保持一个足够高的栅极驱动电压，驱动芯片U1和N沟道MOS管Q1能正常工作。

2.如权利要求1所述一种一体化伺服电机的控制系统，其特征在于：所述第二隔离栅极驱动电路包括驱动芯片U2、电阻R3和电阻R11，第二自举升级电路包括二极管D3和电容C7组成，第二MOS管输出极由N沟道MOS管Q2和N沟道MOS管Q4组成，V相控制信号高端信号VH和低端信号VL经过驱动芯片U2内部隔离后，高端信号VH由驱动芯片U2输出到N沟道MOS管Q2，低端信号VL由驱动芯片U2输出到N沟道MOS管Q4，并且通过驱动芯片U2内部产生的时序控制电路实现以上电路的通断状态，当N沟道MOS管Q2截止，N沟道MOS管Q4导通时，直流电源V通过二极管D3给电容C7充电，此时电容C7上的电压接近直流电源V的电压，当N沟道MOS管Q2导通，N沟道MOS管Q4截止时，电容C7上的电压在N沟道MOS管Q2的栅极和源极之间建立一个驱动电路，供驱动芯片U2驱动N沟道MOS管Q2使用，此时电容C7放电，当N沟道MOS管Q2/N沟道MOS管Q4工作时将不断重复上述过程，电容C7上将反复进行充/放电动作，由于C7充电快，放电慢，故在C7上将保持一个足够高的栅极驱动电压，驱动芯片U2和N沟道MOS管Q2能正常工作。

3.如权利要求2所述一种一体化伺服电机的控制系统，其特征在于：所述第三隔离栅极驱动电路包括驱动芯片U3、电阻R12和电阻R30，第三自举升级电路包括二极管D1和电容C10组成，第三MOS管输出极由N沟道MOS管Q5和N沟道MOS管Q6组成，W相控制信号高端信号WH和低端信号WL经过驱动芯片U3内部隔离后，高端信号WH由驱动芯片U3输出到N沟道MOS管Q5，低端信号WL由驱动芯片U3输出到N沟道MOS管Q6，并且通过驱动芯片U3内部产生的时序控制电路实现以上电路的通断状态，当N沟道MOS管Q5截止，N沟道MOS管Q6导通时，直流电源V通过二极管D1给电容C10充电，此时电容C10上的电压接近直流电源V的电压，当N沟道MOS管Q5导通，N沟道MOS管Q6截止时，电容C10上的电压在N沟道MOS管Q5的栅极和源极之间建立一个驱动电路，供驱动芯片U3驱动N沟道MOS管Q5使用，此时电容C10放电，当N沟道MOS管Q5/N沟道MOS管Q6工作时将不断重复上述过程，电容C10上将反复进行充/放电动作，由于C10充电快，放电慢，故在C10上将保持一个足够高的栅极驱动电压，驱动芯片U3和N沟道MOS管Q5能正常工作。