基于LMD18200芯片的星载驱动控制器制造技术

本发明专利技术提供的一种基于LMD18200芯片的星载驱动控制器，包括机壳以及设置在所述机壳上的驱动控制单元，在所述驱动控制单元上设有驱动控制模块，所述驱动控制模块包括X星载机构控制线路，所述X星载机构控制线路与X星载机构连接；Y星载机构控制线路，所述Y星载机构控制线路与Y星载机构连接；中央处理单元，所述中央处理单元与所述X星载机构控制线路和所述Y星载机构控制线路连接；接口电路，所述接口电路与所述中央处理单元和星上数管计算机连接。本发明专利技术无需使用场效应管等分立器件，降低了工艺、调试和使用环节中的静电防护要求，极大提高了星载驱动控制器的静电抗扰度。

Onboard drive controller based on LMD18200 chip

The invention provides a LMD18200 chip based on Star drive controller, which comprises a shell and a driving control unit arranged on the chassis, a drive control unit is provided with a driving control module in the control module, the drive control circuit includes a X satellite mechanism, control circuit and connecting the X star loading mechanism X satellite; Y satellite control circuit mechanism, control circuit and Y star connection mechanism for the spaceborne Y loading mechanism; the central processing unit, the central processing unit and the X satellite mechanism control circuit and the Y satellite control circuit mechanism is connected; the interface circuit is connected with the interface the circuit and the central processing unit and the number of stars on the computer. The present invention does not need to use field effect transistors and other discrete devices to reduce the electrostatic protection requirements in the process, debugging and use, and greatly improves the electrostatic immunity of the on-board drive controller.

【技术实现步骤摘要】
基于LMD18200芯片的星载驱动控制器
本专利技术涉及航天器，尤其涉及一种基于LMD18200芯片的星载驱动控制器。
技术介绍
随着卫星功能的发展，星载机构的应用越来越多，对星载机构驱动控制器的可靠性和性能指标等提出了更高的要求。传统的星载驱动控制器，通常基于场效应管等分立元器件搭建步进电机细分驱动电路，通过电流反馈实现步进电机细分阶梯驱动电流控制，由于场效应管的静电敏感特性，在场效应管器件的存取，驱动控制器电装、调试和操作使用的各个环节都需要特别注意静电防护。另外，基于场效应管搭建的驱动电路和电流反馈电路，使用的元器件的种类和数量较多，不仅造成驱动控制器的体积和重量偏大，而且增加了工艺的复杂性和元器件保证的难度，影响驱动控制器的可靠性。针对传统星载驱动控制器的特点，结合卫星等航天器对体积、重量、散热和可靠性的要求，综合工艺实施和应用环境等方面的需求，研制一种高集成度、高可靠性高的新型星载驱动控制器的研制具有更加重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于LMD18200芯片的星载驱动控制器，其在满足驱动功能要求的前提，优化体积、重量、热控，同时具备高可靠性。为解决上述技术问题，本专利技术具体通过以下技术方案实现：一种基于LMD18200芯片的星载驱动控制器，其特征在于，包括机壳以及设置在所述机壳上的驱动控制单元，在所述驱动控制单元上设有驱动控制模块，所述驱动控制模块包括：X星载机构控制线路，所述X星载机构控制线路与X星载机构连接；Y星载机构控制线路，所述Y星载机构控制线路与Y星载机构连接；中央处理单元，所述中央处理单元与所述X星载机构控制线路和所述Y星载机构控制线路连接；接口电路，所述接口电路与所述中央处理单元、一个星上数管计算机连接。优选地，所述X星载机构控制线路包括X旋转测量线路和X电机驱动线路；X旋转测量线路与所述中央处理单元、所述X星载机构中的旋转变压器连接；X电机驱动线路与所述中央处理单元、所述X星载机构中的步进电机连接。优选地，所述Y星载机构控制线路包括Y旋转测量线路、Y电机驱动线路；Y旋转测量线路与所述中央处理单元、所述Y星载机构中的旋转变压器连接；Y电机驱动线路与所述中央处理单元、所述Y星载机构中的步进电机连接。优选地，所述X旋转测量线路包括X激励发生和解码电路、X激励放大电路；X激励发生和解码电路与所述中央处理单元和所述X星载机构中的旋转变压器连接；X激励放大电路与所述X激励发生和解码电路和所述X星载机构中的旋转变压器连接。优选地，所述X电机驱动线路包括X电机LMD18200驱动电路、X绕组电流遥测电路和X模数转换电路；X电机LMD18200驱动电路与所述中央处理单元、所述X星载机构中的步进电机连接；X绕组电流遥测电路与所述X电机LMD18200驱动电路、所述X模数转换电路连接；X模数转换电路与所述中央处理单元连接。优选地，所述Y旋转测量线路包括Y激励发生和解码电路、Y激励放大电路；Y激励发生和解码电路与所述中央处理单元、所述Y星载机构中的旋转变压器连接；Y激励放大电路与所述Y激励发生和解码电路和所述Y星载机构中的旋转变压器连接。优选地，所述Y电机驱动线路包括Y电机LMD18200驱动电路、Y绕组电流遥测电路和Y模数转换电路；Y电机LMD18200驱动电路与所述中央处理单元、所述Y星载机构中的旋转变压器连接；Y绕组电流遥测电路与所述Y电机LMD18200驱动电路、所述Y模数转换电路连接；Y模数转换电路与所述中央处理单元连接。优选地，所述驱动控制模块还包括供电电路，供电电路与一个星上指令配电器连接。优选地，所述驱动控制模块还包括供电遥测电路，供电遥测电路与一个星上遥测单元连接。优选地，所述驱动控制模块还包括看门狗电路，看门狗电路与所述中央处理单元连接，所述接口电路为RS422接口电路。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1)采用LMD18200芯片搭建步进电机细分驱动电路，无需使用场效应管等分立器件，降低了工艺、调试和使用环节中的静电防护要求，极大提高了星载驱动控制器的静电抗扰度；2)无需电流反馈电路，实现步进电机细分阶梯驱动电流控制，提高了星载驱动控制器的可靠性；3)大量减少了驱动线路中分立器件的种类和数量，减小了星载驱动控制器的体积和重量，降低了工艺复杂性和元器件保证要求，提高了星载驱动控制器的可靠性；4)减少了星载驱动电路的发热量，缩小了驱动电路的发热面积，降低了星载驱动控制模块的热控要求。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征目的和优点将会变得更明显。图1为本专利技术基于LMD18200芯片的星载驱动控制器原理图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术基于LMD18200芯片的星载驱动控制器包括机壳和驱动控制单元，机壳包括框体和螺钉，框体为薄壁框架结构；驱动控制单元为单板结构，安装固定在机壳上，驱动控制单元上设有驱动控制模块。一种基于LMD18200芯片的星载驱动控制器可同时驱动两路星载驱动机构，驱动控制器的重量仅为0.8千克，体积仅为120毫米×120毫米×50毫米，静态功耗小于1W，通过4个M3的螺钉安装在卫星服务舱内部。星载驱动控制器的中央处理单元分别控制X电机LMD18200驱动电路和Y电机LMD18200驱动电路，通过调节输入LMD18200芯片的PWM波占空比，实现步进电机细分阶梯驱动电流控制；通过调节PWM波占空比变化频率，实现步进电机转速控制；通过输入LMD18200芯片的DIR信号，实现电机的转动方向控制；通过输入LMD18200芯片的BREAK信号，实现电机的紧急制动控制。LMD18200芯片内置双路H桥和相电流采用，无需使用MOS管等分立器件搭建驱动电路，驱动一路步进电机，仅使用一片LMD18200芯片搭建驱动线路。LMD18200芯片包络尺寸仅为31毫米×13毫米×5毫米，重量极小，大幅降低了星载驱动控制器的体积和重量。LMD18200芯片为DIP封装，极大降低了电装工艺复杂性。最大驱动电流可达3A，最大驱动电压可达55V。星载驱动控制器的相电流遥测，由LMD18200芯片输出步进电机各相绕组电流采样值，经放大电路放大，模拟开关选通，A/D电路模数转换，最后由中央处理模块采集处理，并通过RS422接口输出到数管计算机。星载驱动控制器的旋转测量线路包括激励发生和解码电路、激励放大电路。激励发生和解码电路采用AD2S1210旋转接口芯片搭建，由中央处理单元对激励发生和解码电路进行配置，产生旋转激励信号，同时接收旋转返回信号并进行解码，输出实时角度信息供中央处理单元采集处理。激励放大电路由晶体管搭建，放大激励信号的幅值和驱动能力，实现对旋转的原边激励。数管计算机通过RS422接口，向中央处理单元发送遥控指令，并通过RS422接口会读遥测数据。看门狗电路实时监测星载驱动控制器的软件运行状况，软件运行异常自动咬狗复位。供电遥测电路，实时监测各路供电电压，方便故障判断。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LMD18200芯片的星载驱动控制器，其特征在于，包括机壳以及设置在所述机壳上的驱动控制单元，在所述驱动控制单元上设有驱动控制模块，所述驱动控制模块包括：X星载机构控制线路，所述X星载机构控制线路与X星载机构连接；Y星载机构控制线路，所述Y星载机构控制线路与Y星载机构连接；中央处理单元，所述中央处理单元与所述X星载机构控制线路和所述Y星载机构控制线路连接；接口电路，所述接口电路与所述中央处理单元、一个星上数管计算机连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于LMD18200芯片的星载驱动控制器，其特征在于，包括机壳以及设置在所述机壳上的驱动控制单元，在所述驱动控制单元上设有驱动控制模块，所述驱动控制模块包括：X星载机构控制线路，所述X星载机构控制线路与X星载机构连接；Y星载机构控制线路，所述Y星载机构控制线路与Y星载机构连接；中央处理单元，所述中央处理单元与所述X星载机构控制线路和所述Y星载机构控制线路连接；接口电路，所述接口电路与所述中央处理单元、一个星上数管计算机连接。2.根据权利要求1所述的基于LMD18200芯片的星载驱动控制器，其特征在于，所述X星载机构控制线路包括X旋转测量线路和X电机驱动线路；X旋转测量线路与所述中央处理单元、所述X星载机构中的旋转变压器连接；X电机驱动线路与所述中央处理单元、所述X星载机构中的步进电机连接。3.根据权利要求2所述的基于LMD18200芯片的星载驱动控制器，其特征在于，所述Y星载机构控制线路包括Y旋转测量线路、Y电机驱动线路；Y旋转测量线路与所述中央处理单元、所述Y星载机构中的旋转变压器连接；Y电机驱动线路与所述中央处理单元、所述Y星载机构中的步进电机连接。4.根据权利要求3所述的基于LMD18200芯片的星载驱动控制器，其特征在于，所述X旋转测量线路包括X激励发生和解码电路、X激励放大电路；X激励发生和解码电路与所述中央处理单元和所述X星载机构中的旋转变压器连接；X激励放大电路与所述X激励发生和解码电路和所述X星载机构中的旋转变压器连接。5.根据权利要求4所述的基于LMD18200芯片的星载驱动控制器，其特征在于，所述X电机驱动线路包括X电机LMD182...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙延博，杨勇，张历涛，赵川，赵发刚，陈昌亚，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31