一种数字隔离式大功率三相无刷电机驱动模块制造技术

本发明专利技术属于机电伺服驱动领域，具体公开一种数字隔离式大功率三相无刷电机驱动模块，光耦隔离单元的信号输出端和过流保护单元的信号输出端均与逻辑单元的信号输入端连接，逻辑单元的信号输出端和过流保护单元的信号输出端均与H桥驱动控制单元的信号输入端连接，H桥驱动控制单元的信号输出端与场效应管输出单元的信号输入端相连，场效应管输出单元的信号输出端分别连接过流保护单元的信号输入端和外部电机绕组U、V、W；光耦隔离单元、逻辑单元和H桥驱动控制单元均连接工作电源Vcc，过流保护单元和场效应管输出单元均连接动力电源Vs。本发明专利技术的驱动模块可靠性高、集成度高、工作电流大、功率密度高、生产周期短。

【技术实现步骤摘要】
一种数字隔离式大功率三相无刷电机驱动模块
本专利技术属于机电伺服驱动领域，具体涉及一种数字隔离式大功率三相无刷电机驱动模块。
技术介绍
无刷直流电机的运动控制需要采用驱动直流电机运动的驱动电路，为实现电机的运动通常需要采用桥式驱动电路进行驱动。另外为了防止电机堵转时产生的大电流烧毁电机、电源或者其他部件，需要进行过流保护设计。采用分离元器件进行构建实现这些功能，电路结构比较复杂，电路体积较大，难以满足航天伺服产品小型化要求。目前市场上1-2Kw的驱动模块性能较优的，主要采用PCB+DBC的工艺的集成模块，但价格较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种数字隔离式大功率三相无刷电机驱动模块，该驱动模块可靠性高、集成度高、工作电流大、功率密度高、生产周期短，可满足功率电工作范围20V-70V和功率2Kw以下的无刷直流电机的驱动模块选型，可满足航天机电伺服等使用要求。实现本专利技术目的的技术方案：一种数字隔离式大功率三相无刷电机驱动模块，该模块包括光耦隔离单元、逻辑单元、H桥驱动控制单元、过流保护单元和场效应管输出单元，光耦隔离单元的信号输入端连接模块的外部管脚，接收脉宽调制信号PWM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字隔离式大功率三相无刷电机驱动模块，其特征在于：该模块包括光耦隔离单元(101)、逻辑单元(102)、H桥驱动控制单元(103)、过流保护单元(104)和场效应管输出单元(105)，光耦隔离单元(101)的信号输入端连接模块的外部管脚，接收脉宽调制信号PWM信号、方向信号F/R信号和信号地G端直接进行电机的转速和正反转控制，光耦隔离单元(101)的信号输出端和过流保护单元(104)的信号输出端均与逻辑单元(102)的信号输入端连接，逻辑单元(102)的信号输出端和过流保护单元(104)的信号输出端均与H桥驱动控制单元(103)的信号输入端连接，H桥驱动控制单元(103)的信号输出端与场效...

【技术特征摘要】
1.一种数字隔离式大功率三相无刷电机驱动模块，其特征在于：该模块包括光耦隔离单元(101)、逻辑单元(102)、H桥驱动控制单元(103)、过流保护单元(104)和场效应管输出单元(105)，光耦隔离单元(101)的信号输入端连接模块的外部管脚，接收脉宽调制信号PWM信号、方向信号F/R信号和信号地G端直接进行电机的转速和正反转控制，光耦隔离单元(101)的信号输出端和过流保护单元(104)的信号输出端均与逻辑单元(102)的信号输入端连接，逻辑单元(102)的信号输出端和过流保护单元(104)的信号输出端均与H桥驱动控制单元(103)的信号输入端连接，H桥驱动控制单元(103)的信号输出端与场效应管输出单元(105)的信号输入端相连，场效应管输出单元(105)的信号输出端分别连接过流保护单元(104)的信号输入端和外部电机绕组U、V、W；光耦隔离单元(101)、逻辑单元(102)和H桥驱动控制单元(103)均连接工作电源Vcc，过流保护单元(104)和场效应管输出单元(105)均连接动力电源Vs；光耦隔离单元(101)将由模块外部管脚输入的脉宽调制信号PWM信号、方向信号F/R信号和信号地G进行光物理隔离分别输出功率放大后的脉宽调制信号PWM信号、方向信号F/R信号和功率输出地GND，逻辑单元(102)接收光耦隔离单元(101)输出的脉宽调制信号PWM信号、方向信号F/R信号；逻辑单元(102)分别接收由光耦隔离单元(101)输出的脉宽调制信号PWM信号、方向信号F/R信号，由过流保护单元(104)输出的过流使能信号SD和由外部管脚输入的三相霍尔信号SA、SB、SC，依照PWM_ON斩波调制方式进行组合逻辑，并向H桥驱动控制单元(103)输出六路逻辑信号；H桥驱动控制单元(103)分别接收由逻辑单元(102)输入的六路脉逻辑信号和由过流保护单元(104)输出的过流使能信号SD，并经过其驱动控制单元向场效应管输出单元(105)输出六路脉宽调制信号；场效应管输出单元(105)接收H桥驱动控制单元(103)输出的脉冲宽度调制信号，来控制场效应管输出单元(105)中三相桥驱动电路的六个场效应管轮流开关，并输出三相脉冲宽度调制信号U、V、W；模块外部管脚U、V、W分别接收场效应管输出单元(105)的三相脉宽调制信号U、V、W，并分别连接无刷直流电机的三相绕组U、V、W来控制直流无刷电机的转速和正反转。2.根据权利要求1所述的一种数字隔离式大功率三相无刷电机驱动模块，其特征在于：所述的过流保护单元(104)通过接收场效应管输出单元(105)中检测母线电流得到的电压信号Vsence信号，并判定此时的Vsence信号是否大于设定值，若大于设定值，向逻辑单元(102)和H桥驱动控制单元(103)输出过流使能信号SD为高电平；若小于设定值，向逻辑单元(102)和H桥驱动控制单元(103)输出过流使能信号SD为低电平。3.根据权利要求2所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳宗帅，仲悦，徐志书，李光学，赵絮，张艳红，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11