[实用新型]高精度音圈作动器恒流驱动装置

说明书

一种高精度音圈作动器恒流驱动装置，包括：控制模块、两个采样电路模块、两个恒流源驱动模块，以及电源系统；控制模块包括MCU以及与MCU连接的FPGA；两个采样电路模块分别连接一个音圈作动器，采样电路模块通过ADC芯片连接FPGA；两个恒流源驱动模块分别连接一个音圈作动器，恒流源驱动模块包括恒流源驱动单元和恒流反馈单元，恒流源驱动单元通过DAC芯片连接FPGA，恒流反馈单元通过ADC芯片连接FPGA，MCU连接音圈作动器以获取位置信息。恒流反馈单元连接恒流源驱动单元。可以驱动两路作动器，每路之间从采集、反馈、驱动、控制环节都相互独立，既可以输出直流电流也可以输出交流电流，直流电流连续可调，可以满足航天型音圈作动器的驱动需求。

技术领域

本实用新型涉及音圈作动器，尤其涉及一种高精度音圈作动器恒流驱动装置。

背景技术

音圈作动器一般用于精密或超精密定位系统中，可以通过微动平台偏转角度来补偿系统中的位置误差，并以最短时间精确定位运动到目标位置。音圈作动器是一种基于洛伦兹力原理设计的一种直线机构，具有结构简单、体积小、零磁滞、零磁槽效应、高响应、高精度、高加速、控制方便等优点，常用于光学系统领域、半导体设备领域、航空航天领域等方向。

面向航天型的音圈指向隔振机构（用于主动指向超净平台，三超平台）中的音圈作动器，需要通过高精度恒流方式驱动音圈作动器，实现该作动器的地面驱动和地面测试。而目前的现有技术中，音圈电机驱动方式主要用于扬声器、手机相机、激光聚焦等场合，这些驱动方式的驱动电流一般都偏小，属于uA或mA量级，音圈指向隔振机构最大需要3A的电流，现有驱动方式无法满足；另外目前的驱动方式大部分采用PWM控制方式，该方式存在抖动现象，尤其是在占空比比较小的时候达不到需要的动态特性要求，而且PWM驱动方式存在谐波干扰的缺陷，这些缺陷有必要进行改进。

实用新型内容

针对上述现状，本实用新型提供一种高精度音圈作动器恒流驱动装置，可以驱动两路作动器，每路之间从采集、反馈、驱动、控制环节都相互独立，既可以输出直流电流也可以输出交流电流，直流电流连续可调，可以满足航天型音圈作动器的驱动需求。

为了实现本实用新型的目的，拟采用以下方案：

一种高精度音圈作动器恒流驱动装置，包括：控制模块、两个采样电路模块、两个恒流源驱动模块，以及电源系统；

控制模块包括MCU以及与MCU连接的FPGA；

两个采样电路模块分别用于连接一个音圈作动器，采样电路模块通过ADC芯片连接FPGA；

两个恒流源驱动模块分别用于连接一个音圈作动器，恒流源驱动模块包括恒流源驱动单元和恒流反馈单元，恒流源驱动单元通过DAC芯片连接FPGA，恒流反馈单元通过ADC芯片连接FPGA，恒流反馈单元连接恒流源驱动单元；

MCU用于接收用户控制端配置的信息，生成恒流源驱动模块需要的电压信号V_in，FPGA用于对电压信号V_in进行处理后通过DAC芯片转换后提供给恒流源驱动单元，恒流源驱动单元用于根据DAC芯片转换后的电压信号V_in进行恒流输出以提供给音圈作动器，恒流反馈单元用于对音圈作动器进行反馈采样以将反馈采样信息反馈给恒流源驱动单元，并将反馈采样信息通过ADC芯片转换后提供给FPGA，FPGA用于对反馈采样信息进行处理后提供给MCU，MCU连接音圈作动器，用于获取音圈作动器的位置信息，并根据位置信息和反馈信息进行计算，并根据计算结果调整生成的电压信号V_in；