自适应运动控制系统的推挽式斩波电源技术方案

本实用新型专利技术涉及自适应运动控制系统技术领域，尤其是指自适应运动控制系统的推挽式斩波电源，该电源采用恒压输出模式，能根据DC24V输入端电压的波动动态调整输出电流，同时能根据电机的运动状态自动调整输出功率；为防止电机卡死发热，烧毁运动控制系统相关电路，该电源引入限流保护及过热保护功能；通过对输入端功率级电路进行实时电流采样，将采样电流转换为限流电压，与基准电压进行比较。当采样电压超过基准电压，即表明输出电流过大，此时通过调节占空比，降低功率级电路的输出功率达到限制输出电流的目的，实现限流保护；实时监控电源电路的工作温度，当工作温度超过限制温度，即通过关断PWM，关断电源电路，实现过温保护。实现过温保护。实现过温保护。

【技术实现步骤摘要】
自适应运动控制系统的推挽式斩波电源


[0001]本技术涉及自适应运动控制系统
，尤其是指自适应运动控制系统的推挽式斩波电源。

技术介绍

[0002]工业控制领域涉及运用了大量步进电机，伺服电机等功能各异的电机，电机频繁动作会产生大量的电磁波，干扰电网电压及接入电网的相应运动控制系统，轻则导致运动控制系统出错，重则烧毁运动控制系统相关零部件。同时电机的频繁运动，也导致电网电压不断波动，使后续相关电路无法正常工作。
[0003]传统的解决方式为在上述涉及的电路系统中加装高低频滤波器，但这一措施并不能很好地解决上述问题，通常会导致运动控制系统中预装的电源系统烧毁，同时导致电路成本及后续维修成品增加。

技术实现思路

[0004]本技术为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
[0005]自适应运动控制系统的推挽式斩波电源，包括输入电路、功率电路、滤波电路、输出端口、钳位电路、控制电路、限流电路、反馈电路；输入电路连接功率电路，功率电路连接滤波电路，滤波电路连接输出电路；其中钳位电路连接功率电路，功率电路连接限流电路，限流电路连接控制电路，控制电路连接功率电路；滤波电路同时连接反馈电路，反馈电路连接控制电路。
[0006]进一步地，输入电路外接电源，输入电路上包括有电容C1、电容C2、线性电源芯片U1、电容C3、电容C4、整流二极管D1、电容C5;电容C1第一端口连接电容C2第一端口，C2第一端口连接线性电源芯片U1第一端口，线性电源芯片U1第三端口连接电容C3第一端口，电容C3第一端口连接整流二极管D1第一端口，整流二极管D1第一端口连接电容C5第一端口；电容C1第二端口连接电容C2第二端口，电容C2第二端口连接线性电源芯片U1第二端口，线性电源芯片U1第二端口连接电容C3第二端口，电容C3第二端口连接电容C4第二端口，C4第二端口连接电容C5第二端口;其中电容C1第一端口与电容C2第一端口之间外接有供电电压。
[0007]进一步地，控制电路包括有电阻R1、电容C6、电阻R2、电容C7、处理器D2；电容C5第一端口连接处理器D2第一端口；同时电阻R1第一端口也连接处理器D2第一端口；电阻R1第二端口连接电容C6第一端口，电容C6第一端口连接处理器第四端口，电容C6第二端口连接电阻R2第一端口，电阻R2第二端口连接处理器D2第九端口，电阻R2第一端口同时连接电容C7第一端口，电容C7第二端口连接处理器第十端口，电容C7第一端口同时连接处理器D2第二端口与处理器D2第七端口；电阻R2第一端口与电容C7第一端口之间接初级地线端。
[0008]进一步地，功率电路包括有二极管D2、电阻R3、场效应管P1、二极管D3、电阻R4、场效应管P2、电阻R5、电容C8、变压器T1、二极管D4、二极管D5、电容C9、电阻R7、电阻R8、电阻R6、电容C10；处理器D2第五端口连接电阻R3第一端口，电阻R3第一端口连接二极管D2第二
端口，电阻R3第二端口与二极管D2第一端口同时连接场效应管P1，场效应管P1并联光耦二极管D6；处理器D2第六端口连接电阻R4第一端口，电阻R4第一端口连接二极管D3第二端口，电阻R4第二端口与二极管D3第一端口同时连接场效应管P2，场效应管P2并联光耦二极管D6；处理器D2第八端口连接电阻R5第一端口，电阻R5第二端口连接场效应管P2第三端口；场效应管P2第二端口连接电容C8第一端口，电容C8第一端口连接变压器T1第三端口，变压器T1第二端口外接电压，变压器T1第一端口连接电容C10第一端口，电容10第一端口连接场效应管P1第二端口，同时电容10第二端口连接电阻R6第一端口，电阻R6第二端口外接初级地线端电压；变压器T1第四端口连接二极管D5第一端口，二极管D5第一端口连接电阻R7第一端口，电阻R7第二端口连接电容C9第一端口，电容C9第一端口同时连接二极管D4第二端口与二极管D5第二端口；电阻R7并联电阻R8。
[0009]进一步地，钳位电路包括有电阻R9、电阻R10、电容C11；电阻R9与电阻R10并联，电阻R10第一端口连接二极管D4第一端口，电阻R10第二端口连接电容C11第一端口，电容C11第二端口连接电容C9第二端口。
[0010]进一步地，限流电路包括有电阻R11、电容C12、电容C13、电阻R12、电阻R13、电阻R14、光耦三极管Q1；电容C12外接初级地线端电压，电容C12连接电阻R11，电阻R11连接光耦三极管Q1，光耦三极管Q1外接初级地线端电压；同时电阻R11连接处理器D2第三端口；电容C13第一端口连接电阻R5第一端口，电容C13第二端口连接电阻R12第一端口，电阻R12第二端口连接电阻R5第二端口；电阻R12与电阻R13并联在一起，同时电容C13第二端口与电阻R12第一端口之间外接初级地线端电压；电阻R14外接初级地线端电压，电阻R14连接电容C8。
[0011]进一步地，滤波电路包括有电感L1、电容C14、电容C15；电感L1第一端口连接电容C9，电感L1第二端口连接电容C14第一端口，电容C14第二端口外接次级端地线，且电容C14并联电容C15。
[0012]进一步地，反馈电路包括有电阻R11、光耦二极管D6、电阻R13、电容C16、电阻R12、电容C17、基准电压源D7、电阻R14；输出端口为外接电压；电阻R11第一端口连接电容C15，电阻R11第二端口连接光耦二极管D6第一端口，光耦二极管D6第二端口连接电阻R13第一端口，电阻R13第二端口连接电容C16第一端口，电容C16第二端口连接电阻R12第一端口，电阻R11第一端口与电阻R12第二端口同时连接输出端；同时电阻R13第一端口连接电容C17第一端口，电容C17第二端口连接电容C16第二端口，电容C17第一端口还连接基准电压源D7第三端口，基准电压源D7第一端口连接电容C17第二端口，基准电压源D7第二端口连接电阻R14第一端口，电阻R14第二端口连接基准电压源D7第一端口。
[0013]本技术的有益效果是：该电源采用恒压输出模式，能根据DC24V输入端电压的波动动态调整输出电流，同时能根据电机的运动状态自动调整输出功率。
[0014]为防止电机卡死发热，烧毁运动控制系统相关电路，该电源引入限流保护及过热保护功能。
[0015]通过对输入端功率级电路进行实时电流采样，将采样电流转换为限流电压，与基准电压进行比较。当采样电压超过基准电压，即表明输出电流过大，此时通过调节占空比，降低功率级电路的输出功率达到限制输出电流的目的，实现限流保护。
[0016]实时监控电源电路的工作温度，当工作温度超过限制温度，即通过关断PWM，关断
电源电路，实现过温保护。
[0017]为防止工作人员操作不当，将功率变压器极性反接，导致电源烧毁。通过精确调节功率变压器初次级线圈匝数，漆包线线径及变压器初次级相位，使功率变压器不需区分极性及安装方向。避免因为安装人员的安装不当导致电源烧毁。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自适应运动控制系统的推挽式斩波电源，其特征在于：包括输入电路、功率电路、滤波电路、输出端口、钳位电路、控制电路、限流电路、反馈电路；输入电路连接功率电路，功率电路连接滤波电路，滤波电路连接输出电路；其中钳位电路连接功率电路，功率电路连接限流电路，限流电路连接控制电路，控制电路连接功率电路；滤波电路同时连接反馈电路，反馈电路连接控制电路。2.根据权利要求1所述的自适应运动控制系统的推挽式斩波电源，其特征在于：输入电路外接电源，输入电路包括有电容C1、电容C2、线性电源芯片U1、电容C3、电容C4、整流二极管D1、电容C5;电容C1第一端口连接电容C2第一端口，C2第一端口连接线性电源芯片U1第一端口，线性电源芯片U1第三端口连接电容C3第一端口，电容C3第一端口连接整流二极管D1第一端口，整流二极管D1第一端口连接电容C5第一端口；电容C1第二端口连接电容C2第二端口，电容C2第二端口连接线性电源芯片U1第二端口，线性电源芯片U1第二端口连接电容C3第二端口，电容C3第二端口连接电容C4第二端口，C4第二端口连接电容C5第二端口;其中电容C1第一端口与电容C2第一端口之间外接有供电电压。3.根据权利要求2所述的自适应运动控制系统的推挽式斩波电源，其特征在于：控制电路包括有电阻R1、电容C6、电阻R2、电容C7、处理器D2；电容C5第一端口连接处理器D2第一端口；同时电阻R1第一端口也连接处理器D2第一端口；电阻R1第二端口连接电容C6第一端口，电容C6第一端口连接处理器第四端口，电容C6第二端口连接电阻R2第一端口，电阻R2第二端口连接处理器D2第九端口，电阻R2第一端口同时连接电容C7第一端口，电容C7第二端口连接处理器第十端口，电容C7第一端口同时连接处理器D2第二端口与处理器D2第七端口；电阻R2第一端口与电容C7第一端口之间接初级地线端。4.根据权利要求3所述的自适应运动控制系统的推挽式斩波电源，其特征在于：功率电路包括有二极管D2、电阻R3、场效应管P1、二极管D3、电阻R4、场效应管P2、电阻R5、电容C8、变压器T1、二极管D4、二极管D5、电容C9、电阻R7、电阻R8、电阻R6、电容C10；处理器D2第五端口连接电阻R3第一端口，电阻R3第一端口连接二极管D2第二端口，电阻R3第二端口与二极管D2第一端口同时连接场效应管P1；处理器D2第六端口连接电阻R4第一端口，电阻R4第一端口连接二极管D3第二端口，电阻R4第二端口与二极管D3第一端口同时连接场效应管P2；处理器D2第八端口连接电阻R5第一端口，电阻R5第二端口连接场效应管P2第三端口；场效应管P2第二端口连接电容C8第一端口，电容C8第一端口连接变压器T1第三端口，变压器T1第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷爱群，
申请(专利权)人：深圳市亚斌机器人技术有限公司，
类型：新型
国别省市：