一种电子调速器、电机控制系统及无人机技术方案

技术编号:19060238 阅读:25 留言:0更新日期:2018-09-29 12:51
本实用新型专利技术涉及无人机技术领域,尤其涉及一种电子调速器、电机控制系统及无人机。其中,电子调速器包括:控制模块,用于输出至少两组控制信号;至少两路驱动电路,其对控制模块输出的至少两组控制信号进行处理,输出对应的电机驱动信号至至少两个电机的输入端;其中,每路驱动电路包括预驱动电路和功率开关电路。一方面,两路驱动电路可以接收同一个控制模块输出的控制信号,产生对应的电机驱动信号,以驱动各自电机的转动,因此,其集成度高,并避免一个控制模块只能够控制一个电机而造成电调体积过大的问题出现。另一方面,预驱动电路和功率开关电路集成于同一驱动电路,因此,相对传统技术,其再进一步缩小电子调速器的体积。

【技术实现步骤摘要】
一种电子调速器、电机控制系统及无人机
本技术涉及无人机
,尤其涉及一种电子调速器、电机控制系统及无人机。
技术介绍
无人驾驶飞机,简称无人机(UAV),是一种处在迅速发展中的新概念装备,其具有机动灵活、反应快速、无人驾驶、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器或摄像设备,可以实现影像实时传输、高危地区探测功能,是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。在无人机的动力系统中,包括电机、与电机的输出轴相连的螺旋桨以及与电机的输入端相连的电调。电调全称电子调速器(ElectronicSpeedControl,ESC)。电子调速器通过输出电机控制信号给电机,从而控制电机的运行。在实现本专利技术的过程中,专利技术人发现传统技术至少存在以下问题:目前的无人机的电调普遍存在体积过大、重量过重的问题,不仅不利于无人机的小型化设计,还制约着无人机结构设计的灵活度。
技术实现思路
为了克服上述技术问题,本技术实施例的一个目的旨在提供一种电调、电机驱动系统及无人机,其解决传统无人机的电调体积过大的技术问题。在第一方面,本技术实施例提供一种电子调速器,用于控制电机的运行,所述电机的数量为至少两个,所述电子调速器包括:控制模块,用于输出至少两组控制信号;至少两路驱动电路,所述至少两路驱动电路皆与所述控制模块连接,所述至少两路驱动电路对所述控制模块输出的至少两组控制信号进行处理,输出对应的电机驱动信号至所述至少两个电机的输入端,以控制所述至少两个电机的运行;其中,每路所述驱动电路包括预驱动电路和功率开关电路,所述预驱动电路的输入端与所述控制模块的输出端连接,所述预驱动电路的输出端与所述功率开关电路的输入端连接,所述功率开关电路的输出端与所述电机连接。在一些实施例中,所述电子调速器还包括至少两路采样电路,一路所述采样电路与一路所述驱动电路耦合并与所述控制模块连接,用于测量和采集流经一路所述驱动电路的电流并输出第一采样结果给所述控制模块,使得所述控制模块根据所述第一采样结果输出一组控制信号;另一路所述采样电路与另一路所述驱动电路耦合并还与所述控制模块连接,用于测量和采集流经另一路所述驱动电路的电流并输出第二采样结果给所述控制模块,使得所述控制模块根据所述第二采样结果输出另一组控制信号。在一些实施例中,每路所述驱动电路的预驱动电路根据对应组的控制信号,向对应的功率开关电路输出开关管驱动信号;所述功率开关电路根据所述开关管驱动信号,向对应的电机输出所述电机驱动信号。在一些实施例,所述预驱动电路与所述功率开关电路集成于同一载体上。在一些实施例,所述电子调速器还包括电源模块,所述电源模块用于对所述控制模块和所述预驱动电路提供电源。在一些实施例,所述功率开关电路包括:上桥臂电路与下桥臂电路,所述上桥臂电路与所述下桥臂电路连接。在一些实施例,开关管驱动信号包括第一开关驱动信号至第六开关驱动信号;所述上桥臂电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一MOS管、第二MOS管及第三MOS管;所述下桥臂电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四MOS管、第五MOS管及第六MOS管;所述第一电阻的一端用于接收第一开关驱动信号,所述第一电阻的另一端与所述第一MOS管的栅极连接,所述第二电阻的一端用于接收第二开关驱动信号,所述第二电阻的另一端与所述第二MOS管的栅极连接,所述第三电阻的一端用于接收第三开关驱动信号,所述第三电阻的另一端与所述第三MOS管的栅极连接,所述第四电阻的一端用于接收第四开关驱动信号,所述第四电阻的另一端与所述第四MOS管的栅极连接,所述第五电阻的一端用于接收第五开关驱动信号,所述第五电阻的另一端与所述第五MOS管的栅极连接,所述第六电阻的一端用于接收第六开关驱动信号,所述第六电阻的另一端与所述第六MOS管的栅极连接,所述第一MOS管至所述第三MOS管的漏极皆连接至第一节点,所述第一MOS管的源极与所述第四MOS管的漏极连接,所述第二MOS管的源极与所述第五MOS管的漏极连接,所述第三MOS管的源极与所述第六MOS管的漏极连接,所述第四MOS管至所述第六MOS管的源极皆连接至第二节点,所述外部电源加载于所述第一节点与所述第二节点之间。在一些实施例,每路所述采样电路包括采样电阻,所述采样电阻的一端连接至所述第二节点,所述采样电阻的另一端用于加载所述外部电源。在一些实施例,每路所述驱动电路还包括自举电路,所述自举电路用于进行自举升压,提供维持所述上桥臂电路处于导通状态时的电压。在一些实施例,每路所述驱动电路还包括:滤波电路,其与所述功率开关电路连接,用于滤除所述外部电源的谐波分量。在一些实施例,所述控制模块包括:运放电路,其输入端分别与一路所述采样电路和另一路所述采样电路连接,用于接收所述第一采样结果与所述第二采样结果;微控制器,其与所述运放电路的输出端连接,用于根据所述第一采样结果与所述第二采样结果,输出所述至少两组控制信号。在第二方面,本技术实施例提供一种电机控制系统,所述电机控制系统包括:至少两个电机以及任一项所述的电子调速器,所述电子调速器中的一路驱动电路与所述至少两个电机中的一个电机连接,另一路驱动电路与另一个电机连接。在第三方面,本技术实施例提供一种无人机,所述无人机包括:至少两个螺旋桨;至少两个电机,所述至少两个电机分别与所述至少两个螺旋桨连接,用于驱动所述至少两个螺旋桨旋转,以给所述无人机提供飞行动力;以及任一项所述的电子调速器,所述电子调速器中的一路驱动电路与所述至少两个电机中的一个电机连接,另一路驱动电路与另一个电机连接。在本技术各个实施例中,一方面,两路驱动电路可以接收同一个控制模块输出的控制信号,产生对应的电机驱动信号,以驱动各自电机的转动,因此,其集成度高,并能够避免一个控制模块只能够控制一个电机而造成电子调速器体积过大与重量重的问题出现。另一方面,预驱动电路和功率开关电路集成于同一驱动电路,因此,相对传统技术,其再进一步缩小电子调速器的体积。附图说明图1是本技术实施例提供一种四旋翼无人机的结构示意图;图2是本技术实施例提供一种电子调速器的电路原理框图;图3是本技术实施例提供一种驱动电路的电路原理框图;图4是本技术实施例提供一种功率开关电路的电路原理框图;图5是本技术另一实施例提供一种电子调速器的电路原理框图;图6是本技术实施例提供一种控制模块的电路原理框图;图7是本技术实施例提供一种功率开关电路的电路结构示意图;图8是本技术实施例提供一种电机驱动系统的原理示意图。具体实施方式为了便于理解本技术,下面结合附图和具体实施方式,对本技术进行更详细的说明。需要说明的是,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是用于限制本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电子调速器,用于控制电机的运行,其特征在于,所述电机的数量为至少两个,所述电子调速器包括:控制模块,用于输出至少两组控制信号;至少两路驱动电路,所述至少两路驱动电路皆与所述控制模块连接,所述至少两路驱动电路对所述控制模块输出的至少两组控制信号进行处理,输出对应的电机驱动信号至所述至少两个电机的输入端,以控制所述至少两个电机的运行;其中,每路所述驱动电路包括预驱动电路和功率开关电路,所述预驱动电路的输入端与所述控制模块的输出端连接,所述预驱动电路的输出端与所述功率开关电路的输入端连接,所述功率开关电路的输出端与所述电机连接。

【技术特征摘要】
1.一种电子调速器,用于控制电机的运行,其特征在于,所述电机的数量为至少两个,所述电子调速器包括:控制模块,用于输出至少两组控制信号;至少两路驱动电路,所述至少两路驱动电路皆与所述控制模块连接,所述至少两路驱动电路对所述控制模块输出的至少两组控制信号进行处理,输出对应的电机驱动信号至所述至少两个电机的输入端,以控制所述至少两个电机的运行;其中,每路所述驱动电路包括预驱动电路和功率开关电路,所述预驱动电路的输入端与所述控制模块的输出端连接,所述预驱动电路的输出端与所述功率开关电路的输入端连接,所述功率开关电路的输出端与所述电机连接。2.根据权利要求1所述的电子调速器,其特征在于,所述电子调速器还包括至少两路采样电路,一路所述采样电路与一路所述驱动电路耦合并与所述控制模块连接,用于测量和采集流经一路所述驱动电路的电流并输出第一采样结果给所述控制模块,使得所述控制模块根据所述第一采样结果输出一组控制信号;另一路所述采样电路与另一路所述驱动电路耦合并还与所述控制模块连接,用于测量和采集流经另一路所述驱动电路的电流并输出第二采样结果给所述控制模块,使得所述控制模块根据所述第二采样结果输出另一组控制信号。3.根据权利要求2所述的电子调速器,其特征在于,每路所述驱动电路的预驱动电路根据对应组的控制信号,向对应的功率开关电路输出开关管驱动信号;所述功率开关电路根据所述开关管驱动信号,向对应的电机输出所述电机驱动信号。4.根据权利要求3所述的电子调速器,其特征在于,所述预驱动电路与所述功率开关电路集成于同一载体上。5.根据权利要求3所述的电子调速器,其特征在于,所述驱动电路还包括电源模块,所述电源模块用于对所述控制模块和所述预驱动电路提供电源。6.根据权利要求3所述的电子调速器,其特征在于,所述功率开关电路包括:上桥臂电路与下桥臂电路,所述上桥臂电路与所述下桥臂电路连接。7.根据权利要求6所述的电子调速器,其特征在于,开关管驱动信号包括第一开关驱动信号至第六开关驱动信号;所述上桥臂电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一MOS管、第二MOS管及第三MOS管;所述下桥臂电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四MOS管、第五MOS管及第六MOS管;所述第一电阻的一端用于接收第一开关驱动信号,所述第一电阻的另一端与所述第一MOS管的栅极连接,所述第二电阻的一端用于接收第二开关驱动信号,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈毅东
申请(专利权)人:深圳市道通智能航空技术有限公司
类型:新型
国别省市:广东,44

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