專(zhuān)利名稱(chēng)：一種帶積分型電流限幅器的高帶寬伺服驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種帶積分型電流限幅器的高帶寬伺服驅(qū)動(dòng)電路屬電力電子、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
通常電動(dòng)伺服系統(tǒng)要求具有高帶寬，為實(shí)現(xiàn)高帶寬，伺服驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)能輸出較大 的過(guò)載電流。為安全性考慮，一般電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對(duì)驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行了限制，這限制了伺服系統(tǒng)的 帶寬，因此伺服系統(tǒng)帶寬和電流限幅是一對(duì)矛盾。本發(fā)明旨在利用積分電路構(gòu)成積分型電 流限幅器，允許短時(shí)間通過(guò)大的過(guò)載電流，這樣既能保證伺服系統(tǒng)帶寬，又能有效限制穩(wěn)態(tài) 電流，確保系統(tǒng)的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種既能實(shí)現(xiàn)高帶寬，又能有效限制穩(wěn)態(tài)電流的伺服驅(qū)動(dòng) 電路。本發(fā)明的特征在于，含有一個(gè)包含積分器和電壓比較器的積分型電流限幅器，一 個(gè)驅(qū)動(dòng)控制電路，一個(gè)功率放大器和一個(gè)電流傳感器；其中積分型電流限幅器由積分器和電壓比較器串聯(lián)構(gòu)成，其輸入是電流傳感器輸出的 大小與功率放大器輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流成正比的模擬電壓信號(hào)，積分器由電阻R和電容C 串聯(lián)組成，所述積分器的輸出和電壓比較器同相輸入端相聯(lián)；電壓比較器的反相輸入端和 參考電壓源相聯(lián)，所述參考電壓源的大小根據(jù)電流限幅閾值按正比關(guān)系設(shè)定；電壓比 較器的輸出與驅(qū)動(dòng)電流截止控制輸入端相聯(lián)，驅(qū)動(dòng)控制電路和功率放大器相聯(lián)，功率放大 器輸出經(jīng)電流傳感器后驅(qū)動(dòng)電機(jī)；電阻R及電容C構(gòu)成的積分器對(duì)驅(qū)動(dòng)電流起濾波作用，短時(shí)間大的驅(qū)動(dòng)電流不會(huì) 使積分器的輸出超過(guò)所設(shè)定的電流限幅閾值對(duì)應(yīng)的電壓，電壓比較器輸出低電平，驅(qū)動(dòng)控 制電路受輸入控制信號(hào)控制正常工作；若電流大且過(guò)流時(shí)間長(zhǎng)，則其輸出就會(huì)超出所設(shè)定 的電流限幅閾值對(duì)應(yīng)的電壓，電壓比較器就會(huì)輸出高電平至驅(qū)動(dòng)控制電路，驅(qū)動(dòng)控制電路 控制功率放大器截止，對(duì)系統(tǒng)起保護(hù)作用。本發(fā)明可以有效地避免因穩(wěn)態(tài)電流限幅影響系統(tǒng)帶寬的問(wèn)題，電路簡(jiǎn)單，易于實(shí) 現(xiàn)。


圖1 帶積分型電流限幅器的高帶寬伺服驅(qū)動(dòng)電路原理框圖。圖2 采用MSK4361模塊的驅(qū)動(dòng)電路連接圖。
具體實(shí)施例方式采用包含控制輸入信號(hào)⑶RRENT CMD、截止控制信號(hào)DIS、驅(qū)動(dòng)控制電路、功率放大器及電流傳感器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊MSK 4361。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊MSK4361的⑶RRENT MON OUT引腳輸出和功率放大器驅(qū)動(dòng)電流成正 比的電壓信號(hào)，與電阻R的一端相聯(lián)，積分后信號(hào)輸出至所述電壓比較器的負(fù)向輸入端。所 述電壓比較器正向輸入為參考電壓源V,ef，Vref在OV +13. 5V選擇，其值對(duì)應(yīng)于穩(wěn)態(tài)驅(qū)動(dòng) 電流為0 40A，為所述電流限幅閾值按正比設(shè)定。電壓比較器輸出信號(hào)作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 DIS引腳的輸入信號(hào)，控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的使能。 當(dāng)功率放大器輸出的短時(shí)過(guò)流時(shí)，所述電流限幅器經(jīng)RC積分器后不工作，允許驅(qū) 動(dòng)器通過(guò)短時(shí)大電流；當(dāng)功率放大器輸出長(zhǎng)時(shí)過(guò)過(guò)流或故障時(shí)，所述電流限幅器會(huì)超過(guò)參 考電壓源的限幅電壓，電壓比較器輸出高電平至電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊DIS端，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊關(guān)閉， 從而達(dá)到電流限幅及保護(hù)的目的。
權(quán)利要求
1. 一種帶積分型電流限幅器的高帶寬伺服驅(qū)動(dòng)電路的特征在于，含有一個(gè)包含積分 器和電壓比較器的積分型電流限幅器，一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制電路，一個(gè)功率放大器和一個(gè)電流傳 感器；其中積分型電流限幅器由積分器和電壓比較器串聯(lián)構(gòu)成，其輸入是電流傳感器輸出的大小 與功率放大器輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流成正比的模擬電壓信號(hào)，分器由電阻R和電容C串聯(lián)組 成，所述積分器的輸出和電壓比較器同相輸入端相聯(lián)；電壓比較器的反相輸入端和參考電 壓源Vref相聯(lián)，所述參考電壓源的大小根據(jù)電流限幅閾值按正比關(guān)系設(shè)定；電壓比較器的 輸出與驅(qū)動(dòng)電流截止控制輸入端相聯(lián)，驅(qū)動(dòng)控制電路和功率放大器相聯(lián)，功率放大器輸出 經(jīng)電流傳感器后驅(qū)動(dòng)電機(jī)；電阻R及電容C構(gòu)成的積分器對(duì)驅(qū)動(dòng)電流起濾波作用，短時(shí)間大的驅(qū)動(dòng)電流不會(huì)使積 分器的輸出超過(guò)所設(shè)定的電流限幅閾值對(duì)應(yīng)的電壓，電壓比較器輸出低電平，驅(qū)動(dòng)控制電 路受輸入控制信號(hào)控制正常工作；若電流大且過(guò)流時(shí)間長(zhǎng)，則其輸出就會(huì)超出所設(shè)定的電 流限幅閾值對(duì)應(yīng)的電壓，電壓比較器就會(huì)輸出高電平至驅(qū)動(dòng)控制電路，驅(qū)動(dòng)控制電路控制 功率放大器截止，對(duì)系統(tǒng)起保護(hù)作用。
全文摘要
一種帶積分型電流限幅器的高帶寬伺服驅(qū)動(dòng)電路屬于電力電子、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于，含有一個(gè)積分型電流限幅器、驅(qū)動(dòng)控制電路、功率放大器、電流傳感器。其中積分型電流限幅器包含一個(gè)積分器和一個(gè)電壓比較器。積分器的作用是濾除暫態(tài)過(guò)載電流信號(hào)對(duì)后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路的影響，其輸入是表示功率放大器輸出驅(qū)動(dòng)流的大小的模擬電壓信號(hào)，其輸出與電壓比較強(qiáng)的同相輸入端，電壓比較器的反相輸入端和參考電壓源Vref相連，所述參考電壓源的大小根據(jù)穩(wěn)態(tài)電流限幅值按正比關(guān)系設(shè)定。該電路既能限制功率放大器的穩(wěn)態(tài)驅(qū)動(dòng)電流，又允許其短時(shí)間通過(guò)大的過(guò)載電流，實(shí)現(xiàn)高帶寬。本發(fā)明具有原理簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H3/08GK102075137SQ20101062360
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者和陽(yáng), 朱紀(jì)洪, 黃志毅 申請(qǐng)人:清華大學(xué)