一种脉冲调宽功放电流环电路制造技术

本发明专利技术公开了一种脉冲调宽功放电流环电路，包括：电流采样与滤波电路（1）、电流调节电路（2）、PWM功放电路（3）和电机（4），其中电流采样与滤波电路（1）包括放大器N1、电阻R1~R4、电容C1和电容C2，电流调节电路（2）包括放大器N2、放大器N3、电阻R5~电阻R14和电容C5，PWM功放电路（3）包括功放模块N4、电阻R15、电阻R16、电容C8、电容C9和二极管V1，电机（4）的A端与功放模块N4的功放输出A端连接，电机的B端与功放模块N4功放输出B端连接。本发明专利技术电路采用电流采样电阻取代霍尔电流传感器，降低了电路成本，实现电路小型化，提高了电流环响应的快速性，从而保证位标器系统响应快速性。

A pulse width modulated power amplifier current loop circuit

The present invention discloses a pulse width modulation current loop circuit, including: current sampling and filtering circuit (1), current regulating circuit (2), PWM power amplifier circuit (3) and motor (4), of which current sampling and filtering circuits (1) include amplifier N1, resistance R1~R4, capacitor C1 and capacitance C2, current regulation circuit (2) package. Including amplifier N2, amplifier N3, resistance R5~ resistance R14 and capacitance C5, PWM power amplifier circuit (3) includes power amplifier module N4, resistor R15, resistor R16, capacitance C8, capacitance C9 and diode V1. The motor (4) is connected with the amplifier output module of the amplifier module. The circuit uses the current sampling resistance to replace the Holzer current sensor, reduces the circuit cost, realizes the miniaturization of the circuit, improves the speed of the response of the current loop, and ensures the fast response of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲调宽功放电流环电路
本专利技术涉及一种电流环电路，特别是一种脉冲调宽功放电流环电路。
技术介绍
弹载位标器采用的功率放大电路一般有以下三类：集成线性功率放大电路、分离元件功率放大电路、脉冲宽度调制放大电路。集成线性功率放大电路对外围器件的要求简单，但是管压降较大，效率低，成本高；分离元件功率放大电路组成元件较多，故障率高；脉冲宽度调制放大电路具有集成度高、损耗小、输出效率高等特点，在弹载位标器中应用广泛。弹载位标器一般采用直流力矩电机驱动负载运动，功率放大电路的输出信号直接驱动直流力矩电机。一般弹载位标器中采用电流环抑制直流力矩电机产生的反电动势，改善电机特性。传统弹载位标器设计时采用电流环、速度环、稳定环三环设计方法，将电流环作为速度环的内回路，速度环作为稳定环的内回路。电流环是最内环,它的快速性对整个系统的快速性的影响是最为直接的。传统弹载位标器采用数字控制,将霍尔电流传感器连接在电流回路中，通过霍尔电流传感器采样电流，再将电流信号通过A/D采样变换成数字信号，完成电流环闭环控制，采样时间的影响对位标器响应快速性的影响较大。同时霍尔电流传感器体积较大，不利于实现电路的小型化和低成本。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种脉冲调宽功放电流环电路，解决现有电路体积大、成本高的问题。一种脉冲调宽功放电流环电路，包括：电流采样与滤波电路、电流调节电路和电机，还包括：PWM功放电路。所述电流采样与滤波电路包括：放大器N1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1和电容C2，其中放大器N1的正输入端分别与电阻R1、电阻R2和电容C1连接，放大器N1的负输入端分别与电阻R3、电阻R4和电容C2连接，放大器N1的输出端分别与电阻R4的另一端和电容C2的另一端连接，放大器N1的输出端为电流采样与滤波电路的输出端，电容C1的另一端和电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端与PWM功放电路的电流采样B端相连，电阻R3的另一端与PWM功放电路的电流采样A端相连。所述电流调节电路包括：放大器N2、放大器N3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电容C5，其中放大器N2的正输入端与电阻R7连接，电阻R7的另一端接地，放大器N2的负输入端分别与电阻R5、电阻R6、电阻R8和电容C5连接，电阻R5的另一端与电流采样与滤波电路的输出端相连，电阻R6的另一端为功放控制信号输入端，放大器N2的输出端分别与电阻R8的另一端、电容C5的另一端和电阻R9的一端相连，放大器N3的负输入端分别与电阻R9的另一端及电阻R13的一端连接，放大器N3的正输入端分别与电阻R10、电阻R11和电阻R12的一端连接，电阻R10的另一端和电阻R11的另一端连接，并共同连接到+15V电源，电阻R12的另一端接地，放大器N3的输出端与电阻R13的另一端及电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端为电流调节电路的输出端。所述PWM功放电路包括：功放模块N4、电阻R15、电阻R16、电容C8、电容C9和二极管V1，其中功放模块N4的时钟输入端和时钟输出端连接，功放模块N4的电流感应A端与电阻R15连接，电阻R15的另一端接地，功放模块N4的电流感应B端与电阻R16连接，电阻R16的另一端接地，功放模块N4的低压电源端接+15V电源，功放模块N4的高压电源端分别与电容C8和电容C9连接，并连接+28V电源，电容C8的另一端和电容C9的另一端相互连接并接地，功放模块N4的PWM信号输入端分别与电流调节电路输出端和二极管V1的负向端连接，二极管V1的正向端接地，功放模块N4的使能端接地。所述电机的A端与功放模块N4的功放输出A端连接，电机的B端与功放模块N4功放输出B端连接。脉冲调宽功放电流环电路工作时，通过采样电阻R15和R16对电机两端电流进行采样并实现电流反馈，取代霍尔电流传感器，实时采样电流的变化，减小采样时间带来的系统延迟，通过电流调节电路实现电流环校正。电流调节电路的输出连接功放模块N4的PWM信号引脚，作为PWM功放电路的输入，功放模块N4直接对输入信号进行放大，其输出信号驱动直流力矩电机工作，PWM功放电路的电流采样A、B端作为电流采样与滤波电路的输入，实现电流反馈，从而形成完整的脉冲调宽功放电流环。本专利技术电路采用电流采样电阻取代霍尔电流传感器，降低了电路成本，实现电路小型化，不涉及到采样时间的问题，提高了电流环响应的快速性，从而保证位标器系统响应快速性。附图说明图1一种脉冲调宽功放电流环电路的结构图；图2一种脉冲调宽功放电流环电路的电流调节电路结构图；图3一种脉冲调宽功放电流环电路的PWM功放电路结构图；图4一种脉冲调宽功放电流环电路的电流采样与滤波电路结构图；图5一种脉冲调宽功放电流环电路的电机连接图。1.电流采样与滤波电路2.电流调节电路3.PWM功放电路4.电机。具体实施方式一种脉冲调宽功放电流环电路，包括：电流采样与滤波电路1、电流调节电路2、电机4，其特征在于还包括：PWM功放电路3。所述电流采样与滤波电路1包括：放大器N1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1和电容C2，其中放大器N1的正输入端分别与电阻R1、电阻R2和电容C1连接，放大器N1的负输入端分别与电阻R3、电阻R4和电容C2连接，放大器N1的输出端分别与电阻R4的另一端和电容C2的另一端连接，放大器N1的输出端为电流采样与滤波电路1的输出端，电容C1的另一端和电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端与PWM功放电路的电流采样B端相连，电阻R3的另一端与PWM功放电路的电流采样A端相连。所述电流调节电路2包括：放大器N2、放大器N3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电容C5，其中放大器N2的正输入端与电阻R7连接，电阻R7的另一端接地，放大器N2的负输入端分别与电阻R5、电阻R6、电阻R8和电容C5连接，电阻R5的另一端与电流采样与滤波电路的输出端相连，电阻R6的另一端为功放控制信号输入端，放大器N2的输出端分别与电阻R8的另一端、电容C5的另一端和电阻R9的一端相连，放大器N3的负输入端分别与电阻R9的另一端及电阻R13的一端连接，放大器N3的正输入端分别与电阻R10、电阻R11和电阻R12的一端连接，电阻R10的另一端和电阻R11的另一端连接，并共同连接到+15V电源，电阻R12的另一端接地，放大器N3的输出端与电阻R13的另一端及电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端为电流调节电路的输出端。所述PWM功放电路3包括：功放模块N4、电阻R15、电阻R16、电容C8、电容C9和二极管V1，其中功放模块N4的时钟输入端和时钟输出端连接，功放模块N4的电流感应A端与电阻R15连接，电阻R15的另一端接地，功放模块N4的电流感应B端与电阻R16连接，电阻R16的另一端接地，功放模块N4的低压电源端接+15V电源，功放模块N4的高压电源端分别与电容C8和电容C9连接，并连接+28V电源，电容C8的另一端和电容C9的另一端相互连接并接地，功放模块N4的PWM信号输入端分别与电流调节电路输出端和二极管V1的负向端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲调宽功放电流环电路，包括：电流采样与滤波电路（1）、电流调节电路（2）、电机（4），其特征在于还包括：PWM功放电路（3）；所述电流采样与滤波电路（1）包括：放大器N1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1和电容C2，其中放大器N1的正输入端分别与电阻R1、电阻R2和电容C1连接，放大器N1的负输入端分别与电阻R3、电阻R4和电容C2连接，放大器N1的输出端分别与电阻R4的另一端和电容C2的另一端连接，放大器N1的输出端为电流采样与滤波电路（1）的输出端，电容C1的另一端和电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端与PWM功放电路的电流采样B端相连，电阻R3的另一端与PWM功放电路的电流采样A端相连；所述电流调节电路（2）包括：放大器N2、放大器N3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电容C5，其中放大器N2的正输入端与电阻R7连接，电阻R7的另一端接地，放大器N2的负输入端分别与电阻R5、电阻R6、电阻R8和电容C5连接，电阻R5的另一端与电流采样与滤波电路的输出端相连，电阻R6的另一端为功放控制信号输入端，放大器N2的输出端分别与电阻R8的另一端、电容C5的另一端和电阻R9的一端相连，放大器N3的负输入端分别与电阻R9的另一端及电阻R13的一端连接，放大器N3的正输入端分别与电阻R10、电阻R11和电阻R12的一端连接，电阻R10的另一端和电阻R11的另一端连接，并共同连接到+15V电源，电阻R12的另一端接地，放大器N3的输出端与电阻R13的另一端及电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端为电流调节电路的输出端；所述PWM功放电路（3）包括：功放模块N4、电阻R15、电阻R16、电容C8、电容C9和二极管V1，其中功放模块N4的时钟输入端和时钟输出端连接，功放模块N4的电流感应A端与电阻R15连接，电阻R15的另一端接地，功放模块N4的电流感应B端与电阻R16连接，电阻R16的另一端接地，功放模块N4的低压电源端接+15V电源，功放模块N4的高压电源端分别与电容C8和电容C9连接，并连接+28V电源，电容C8的另一端和电容C9的另一端相互连接并接地，功放模块N4的PWM信号输入端分别与电流调节电路输出端和二极管V1的负向端连接，二极管V1的正向端接地，功放模块N4的使能端接地；所述电机（4）的A端与功放模块N4的功放输出A端连接，电机的B端与功放模块N4功放输出B端连接；脉冲调宽功放电流环电路工作时，通过采样电阻R15和R16对电机（4）两端电流进行采样并实现电流反馈，取代霍尔电流传感器，实时采样电流的变化，减小采样时间带来的系统延迟，通过电流调节电路（2）实现电流环校正；电流调节电路（2）的输出连接功放模块N4的PWM信号引脚，作为PWM功放电路（3）的输入，功放模块N4对输入信号进行放大，其输出信号直接驱动直流力矩电机（4）工作，PWM功放电路（3）的电流采样A、B端作为电流采样与滤波电路（1）的输入，实现电流反馈，从而形成完整的脉冲调宽功放电流环。...

【技术特征摘要】
1.一种脉冲调宽功放电流环电路，包括：电流采样与滤波电路（1）、电流调节电路（2）、电机（4），其特征在于还包括：PWM功放电路（3）；所述电流采样与滤波电路（1）包括：放大器N1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1和电容C2，其中放大器N1的正输入端分别与电阻R1、电阻R2和电容C1连接，放大器N1的负输入端分别与电阻R3、电阻R4和电容C2连接，放大器N1的输出端分别与电阻R4的另一端和电容C2的另一端连接，放大器N1的输出端为电流采样与滤波电路（1）的输出端，电容C1的另一端和电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端与PWM功放电路的电流采样B端相连，电阻R3的另一端与PWM功放电路的电流采样A端相连；所述电流调节电路（2）包括：放大器N2、放大器N3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电容C5，其中放大器N2的正输入端与电阻R7连接，电阻R7的另一端接地，放大器N2的负输入端分别与电阻R5、电阻R6、电阻R8和电容C5连接，电阻R5的另一端与电流采样与滤波电路的输出端相连，电阻R6的另一端为功放控制信号输入端，放大器N2的输出端分别与电阻R8的另一端、电容C5的另一端和电阻R9的一端相连，放大器N3的负输入端分别与电阻R9的另一端及电阻R13的一端连接，放大器N3的正输入端分别与电阻R10、电阻R11和电阻R12的一端连接，电阻R10的另一端和电阻R11的另一端连接，并共同连接到+15...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋志勇，董扬，李明，文哲，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11