步进电机的控制系统及控制方法、带有步进电机的冷媒阀技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种步进电机的控制系统及控制方法、带有步进电机的冷媒阀，控制系统包括第一控制模块、两个驱动模块和开关管组；同一开关管组中第一至第四开关管形成H桥结构；第一开关管的第二端与步进电机线圈的一端电连接，第三开关管的第二端与另一端电连接；开关管控制步进电机的转动方向和转动角度；驱动模块调节第一控制模块输出的脉冲信号电平值并根据脉冲信号控制同一开关管组中的第一开关管和第四开关管同时导通或者第二开关管和第三开关管同时导通，且同一开关管组中的第一开关管和第二开关管在同一驱动阶段的导通状态不同。通过以上技术方案，增加了驱动步进电机的驱动电流。

【技术实现步骤摘要】
步进电机的控制系统及控制方法、带有步进电机的冷媒阀
本专利技术实施例涉及控制领域，尤其涉及一种步进电机的控制系统及控制方法、带有步进电机的冷媒阀。
技术介绍
步进电机由于其位置精度高、可靠性好等优点得到越来越广泛的应用，例如在汽车空调控制系统应用较广泛的多通路冷媒阀，其功能为在控制模块的控制下运行到指定的位置，可以利用驱动步进电机实现多通路冷媒阀的阀门切换功能。目前，驱动步进电机转动的驱动模块一般为集成驱动芯片，不同的步进电机对驱动电流的大小要求不同，当步进电机需要较大的驱动电流时，如何增加驱动步进电机的驱动模块的驱动电流以满足部分大电流步进电机对驱动电流的要求成为亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种步进电机的控制系统及控制方法、带有步进电机的冷媒阀，通过在步进电机的控制系统中增加四个开关管构成的H桥结构，使得驱动步进电机的驱动电流与开关管的电流限值参数相关，通过调整开关管的电流限值可以增加驱动步进电机的驱动电流的大小；另外，通过第一控制模块与驱动模块的控制，利用第一控制模块和驱动模块控制开关管的导通状态，实现了对步进电机驱动过程的准确控制。第一方面，本专利技术实施例提供了一种步进电机的控制系统，包括：第一控制模块、两个驱动模块和开关管组；所述开关管组包括第一开关管组和第二开关管组，每个所述开关管组包括多个开关管，所述开关管包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；同一所述开关管组中的所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端电连接，所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第一端电连接，所述第一开关管的第一端与所述第三开关管的第一端电连接，所述第二开关管的第二端与所述第四开关管的第二端电连接；所述开关管组中的所述第一开关管的第二端与所述步进电机的一线圈的一端电连接，该所述开关管组中的所述第三开关管的第二端与该所述线圈的另一端电连接；所述开关管用于根据其控制端输入的控制信号控制所述步进电机的转动方向和转动角度；一外部电源模块用于给所述控制系统供电，所述外部电源模块包括外部电源信号输出端，所述外部电源信号输出端与所述第一开关管的第一端电连接，所述第二开关管的第二端与地线电连接；所述驱动模块与所述开关管组对应设置，所述驱动模块用于调节所述第一控制模块输出的脉冲信号的电平值并根据所述脉冲信号控制对应的同一所述开关管组中的所述第一开关管和所述第四开关管同时导通或者所述第二开关管和所述第三开关管同时导通，且同一所述开关管组中的所述第一开关管和所述第二开关管在同一驱动阶段的导通状态不同。每个所述驱动模块包括四个脉冲信号输入端和四个控制信号输出端；所述第一控制模块包括两个脉冲信号输出端组，所述脉冲信号输出端组与所述开关管组一一对应设置，每个所述脉冲信号输出端组包括四个脉冲信号输出端；所述脉冲信号输入端与所述脉冲信号输出端一一对应电连接，所述控制信号输出端与对应的所述开关管组中的所述开关管的控制端一一对应电连接，所述驱动模块用于调节所述脉冲信号输入端输入的脉冲信号的电平值并传输至所述对应的所述控制信号输出端。控制系统还包括：第二控制模块和数据调节模块；所述第二控制模块包括指令信号输出端，所述第一控制模块包括指令信号输入端，所述数据调节模块包括信号输入端和信号输出端，所述指令信号输出端与所述信号输入端电连接，所述信号输出端与所述指令信号输入端电连接；所述数据调节模块用于调节所述信号输入端输入的信号的电平值并传输至所述信号输出端，所述第二控制模块用于通过所述数据调节模块向所述第二控制模块发送指令信号，所述第一控制模块用于根据所述指令信号控制所述第一控制模块输出的脉冲信号。所述数据调节模块包括电压调节模块，所述电压调节模块包括电源信号输入端和电源信号输出端；所述第一控制模块包括第一电源信号输入端，所述电源信号输入端与所述外部电源信号输出端电连接，所述电源信号输出端与所述第一电源信号输入端电连接；所述电压调节模块用于调节所述电源信号输入端输入信号的电平值并输出至所述电源输出端；所述数据调节模块集成于所述第一控制模块中或单独设置。控制系统还包括：位置检测模块，所述位置检测模块包括检测信号输出端；所述第一控制模块还包括检测信号输入端，所述检测信号输出端与所述检测信号输入端电连接，所述位置检测模块用于检测所述步进电机的转动角度并通过检测信号输出端传输至所述第一控制模块的检测信号输入端。所述第一控制模块还包括使能信号输出端、时钟信号输出端、检测控制信号输出端和位置信号输入端；所述位置检测模块还包括使能信号输入端、时钟信号输入端、检测控制信号输入端和位置信号输出端，所述使能信号输出端与所述使能信号输入端电连接，所述时钟信号输出端与所述时钟信号输入端电连接，所述检测控制信号输出端与所述检测控制信号输入端电连接，所述位置信号输入端与所述位置信号输出端电连接；所述位置检测模块用于根据所述使能信号输入端、所述时钟信号输入端和所述检测控制信号输入端输入的信号检测所述步进电机的转动角度，并将检测到的所述转动角度通过所述位置信号输出端传输至所述位置信号输入端。控制系统还包括：多个开关控制模块，所述开关控制模块与所述开关管一一对应设置，每个所述开关控制模块包括第一阻抗元件和单向导通器件，所述第一阻抗元件的一端与对应的所述单向导通器件的第一端以及对应的所述开关管的控制端电连接，所述第一阻抗元件的另一端与对应的所述单向导通器件的第二端以及对应的控制信号输出端电连接。控制系统还包括：多个滤波模块，所述滤波模块与所述开关管一一对应设置，所述滤波模块的一端与对应的所述开关管的第一端电连接，所述滤波模块的另一端与对应的所述开关管的第二端电连接。控制系统还包括：尖峰电压消除模块，所述尖峰电压消除模块的一端与所述外部电源信号输出端电连接，所述尖峰电压消除模块的另一端与所述地线电连接。所述第一控制模块还包括高边短路信号输入端；所述驱动模块还包括第一信号采集端、第二信号采集端、外部电源信号采集端和高边短路信号输出端，所述第一信号采集端与对应的所述第一开关管的第二端电连接，所述第二信号采集端与对应的所述第三开关管的第二端电连接，所述外部电源信号采集端与所述外部电源信号输出端电连接，所述高边短路信号输出端与所述高边短路信号输入端电连接；所述驱动模块用于根据所述第一信号采集端、第二信号采集端和外部电源信号采集端采集的信号输出信号至所述高边短路信号输出端，所述第一控制模块用于根据所述高边短路信号输入端输入的信号调节所述脉冲信号输出端输出的脉冲信号。控制系统还包括：两个采样阻抗元件，所述采样阻抗元件与所述开关管组一一对应设置，所述采样阻抗元件的第一端与对应的所述第二开关管的第二端电连接，所述采样阻抗元件的第二端与所述地线电连接；所述第一控制模块还包括采样信号输入端；所述驱动模块还包括第一采样信号端、第二采样信号端和采样信号输出端以及第二阻抗元件和第三阻抗元件，所述第二采样信号端通过对应的所述第二阻抗元件与对应的所述采样阻抗元件的第二端电连接，所述第二采样信号端与对应的所述采样阻抗元件的第一端电连接，所述采样信号输出端与所述采样信号输入端电连接，且所述采样信号输出端通过对应的所述第三阻抗元件与所述第一采样信号端电连接；所述驱动模块用于将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种步进电机的控制系统，其特征在于，包括：第一控制模块、两个驱动模块和开关管组；所述开关管组包括第一开关管组和第二开关管组，每个所述开关管组包括多个开关管，所述开关管包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；同一所述开关管组中的所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端电连接，所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第一端电连接，所述第一开关管的第一端与所述第三开关管的第一端电连接，所述第二开关管的第二端与所述第四开关管的第二端电连接；所述开关管组中的所述第一开关管的第二端与所述步进电机的一线圈的一端电连接，该所述开关管组中的所述第三开关管的第二端与该所述线圈的另一端电连接；所述开关管用于根据其控制端输入的控制信号控制所述步进电机的转动方向和转动角度；一外部电源模块用于给所述控制系统供电，所述外部电源模块包括外部电源信号输出端，所述外部电源信号输出端与所述第一开关管的第一端电连接，所述第二开关管的第二端与地线电连接；所述驱动模块与所述开关管组对应设置，所述驱动模块用于调节所述第一控制模块输出的脉冲信号的电平值并根据所述脉冲信号控制对应的同一所述开关管组中的所述第一开关管和所述第四开关管同时导通或者所述第二开关管和所述第三开关管同时导通，且同一所述开关管组中的所述第一开关管和所述第二开关管在同一驱动阶段的导通状态不同。...

【技术特征摘要】
2017.11.02 CN 20171106371321.一种步进电机的控制系统，其特征在于，包括：第一控制模块、两个驱动模块和开关管组；所述开关管组包括第一开关管组和第二开关管组，每个所述开关管组包括多个开关管，所述开关管包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；同一所述开关管组中的所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端电连接，所述第三开关管的第二端与所述第四开关管的第一端电连接，所述第一开关管的第一端与所述第三开关管的第一端电连接，所述第二开关管的第二端与所述第四开关管的第二端电连接；所述开关管组中的所述第一开关管的第二端与所述步进电机的一线圈的一端电连接，该所述开关管组中的所述第三开关管的第二端与该所述线圈的另一端电连接；所述开关管用于根据其控制端输入的控制信号控制所述步进电机的转动方向和转动角度；一外部电源模块用于给所述控制系统供电，所述外部电源模块包括外部电源信号输出端，所述外部电源信号输出端与所述第一开关管的第一端电连接，所述第二开关管的第二端与地线电连接；所述驱动模块与所述开关管组对应设置，所述驱动模块用于调节所述第一控制模块输出的脉冲信号的电平值并根据所述脉冲信号控制对应的同一所述开关管组中的所述第一开关管和所述第四开关管同时导通或者所述第二开关管和所述第三开关管同时导通，且同一所述开关管组中的所述第一开关管和所述第二开关管在同一驱动阶段的导通状态不同。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，每个所述驱动模块包括四个脉冲信号输入端和四个控制信号输出端；所述第一控制模块包括两个脉冲信号输出端组，所述脉冲信号输出端组与所述开关管组一一对应设置，每个所述脉冲信号输出端组包括四个脉冲信号输出端；所述脉冲信号输入端与所述脉冲信号输出端一一对应电连接，所述控制信号输出端与对应的所述开关管组中的所述开关管的控制端一一对应电连接，所述驱动模块用于调节所述脉冲信号输入端输入的脉冲信号的电平值并传输至所述对应的所述控制信号输出端。3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括：第二控制模块和数据调节模块；所述第二控制模块包括指令信号输出端，所述第一控制模块包括指令信号输入端，所述数据调节模块包括信号输入端和信号输出端，所述指令信号输出端与所述信号输入端电连接，所述信号输出端与所述指令信号输入端电连接；所述数据调节模块用于调节所述信号输入端输入的信号的电平值并传输至所述信号输出端，所述第二控制模块用于通过所述数据调节模块向所述第二控制模块发送指令信号，所述第一控制模块用于根据所述指令信号控制所述第一控制模块输出的脉冲信号。4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述数据调节模块包括电压调节模块，所述电压调节模块包括电源信号输入端和电源信号输出端；所述第一控制模块包括第一电源信号输入端，所述电源信号输入端与所述外部电源信号输出端电连接，所述电源信号输出端与所述第一电源信号输入端电连接；所述电压调节模块用于调节所述电源信号输入端输入信号的电平值并输出至所述电源输出端；所述数据调节模块集成于所述第一控制模块中或单独设置。5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括：位置检测模块，所述位置检测模块包括检测信号输出端；所述第一控制模块还包括检测信号输入端，所述检测信号输出端与所述检测信号输入端电连接，所述位置检测模块用于检测所述步进电机的转动角度并通过检测信号输出端传输至所述第一控制模块的检测信号输入端。6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述第一控制模块还包括使能信号输出端、时钟信号输出端、检测控制信号输出端和位置信号输入端；所述位置检测模块还包括使能信号输入端、时钟信号输入端、检测控制信号输入端和位置信号输出端，所述使能信号输出端与所述使能信号输入端电连接，所述时钟信号输出端与所述时钟信号输入端电连接，所述检测控制信号输出端与所述检测控制信号输入端电连接，所述位置信号输入端与所述位置信号输出端电连接；所述位置检测模块用于根据所述使能信号输入端、所述时钟信号输入端和所述检测控制信号输入端输入的信号检测所述步进电机的转动角度，并将检测到的所述转动角度通过所述位置信号输出端传输至所述位置信号输入端。7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括：多个开关控制模块，所述开关控制模块与所述开关管一一对应设置，每个所述开关控制模块包括第一阻抗元件和单向导通器件，所述第一阻抗元件的一端与对应的所述单向导通器件的第一端以及对应的所述开关管的控制端电连接，所述第一阻抗元件的另一端与对应的所述单向导通器件的第二端以及对应的控制信号输出端电连接。8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括：多个滤波模块，所述滤波模块与所述开关管一一对应设置，所述滤波模块的一端与对应的所述开关管的第一端电连接，所述滤波模块的另一端与对应的所述开关管的第二端电连接。9.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括：尖峰电压消除模块，所述尖峰电压消除模块的一端与所述外部电源信号输出端电连接，所述尖峰电压消除模块的另一端与所述地线电连接。10.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：杭州三花研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33