抱闸驱动电路及其控制方法、电路板以及控制芯片技术

本发明专利技术实施例涉及电路控制领域，特别涉及一种抱闸驱动电路及其控制方法、电路板以及控制芯片。上述抱闸驱动电路包括：第一开关单元、电流采样单元、控制芯片；第一开关单元、电流采样单元分别串联在抱闸线圈所在的电流回路中；控制芯片的第一输入端用于接收目标驱动电压值；控制芯片的第二输入端连接于电流采样单元的电压采样端，并用于接收实际采样电压值,实际采样电压值为反映抱闸线圈的实际驱动电流值的采样电压值；控制芯片的第一输出端连接于第一开关单元的控制端；控制芯片用于根据目标驱动电压值和实际采样电压值生成第一开关单元的控制信号。本申请提出的抱闸驱动电路控制适配性高、效果直接、响应迅速、可靠性高且成本低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
抱闸驱动电路及其控制方法、电路板以及控制芯片


[0001]本申请实施例涉及电路控制领域，特别涉及一种抱闸驱动电路及其控制方法、电路板以及控制芯片。

技术介绍

[0002]为防止机器人机械臂突然断电或失去控制时导致伤人事件的发生，或保证移动底盘机器人的运动轮在断电或失去控制时候静止不能移动，需要在机器人内安装抱闸制动器，使得机器人在通电状态下可正常工作，断电或失去控制下立即将关节运动轴锁死，防止机械臂自然下垂或车轮运动。
[0003]传统技术抱闸驱动电路通过将确定的电压值施加在抱闸线圈两端，以激励抱闸线圈产生电流，并通过监控电流大小来调整施加的电压值的大小，其核心思路为“由确定电压控制电流”。然而，用此方式进行驱动，需要事先对抱闸进行适配来确定抱闸所需的确切电压大小，由于抱闸为线圈，其内阻一般较低，若内阻有误差，会导致实际驱动电流个体差异性较大；同时，监控电流大小需要匹配较为复杂的监控单元，软硬件成本较高。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的主要目的在于提出一种抱闸驱动电路及其控制方法、电路板以及控制芯片，本申请提出的抱闸驱动电路控制适配性高、效果直接、响应迅速、可靠性高且成本低。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例提供了一种抱闸驱动电路，包括：第一开关单元、电流采样单元、控制芯片；第一开关单元、电流采样单元分别串联在抱闸线圈所在的电流回路中；控制芯片的第一输入端用于接收目标驱动电压值,目标驱动电压值为抱闸线圈的目标驱动电流值对应的驱动电压值；控制芯片的第二输入端连接于电流采样单元的电压采样端，并用于接收实际采样电压值,实际采样电压值为反映抱闸线圈的实际驱动电流值的采样电压值；控制芯片的第一输出端连接于第一开关单元的控制端；控制芯片用于根据目标驱动电压值和实际采样电压值生成第一开关单元的控制信号。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例还提供一种抱闸驱动电路的控制方法，包括，抱闸驱动电路包括第一开关单元、电流采样单元、控制芯片；第一开关单元、电流采样单元分别串联在抱闸线圈所在的电流回路中；控制芯片具有第一输入端和第二输入端，控制芯片的第二输入端连接于电流采样单元的电压采样端；控制芯片的第一输出端连接于第一开关单元的控制端；方法包括：在抱闸线圈的稳态工作阶段，控制芯片通过控制芯片的第一输入端接收目标驱动电压值；其中，目标驱动电压值为抱闸线圈的目标驱动电流值对应的驱动电压值；控制芯片通过控制芯片的第二输入端接收实际采样电压值；其中，实际采样电压值为反映抱闸线圈的实际驱动电流值的采样电压值；控制芯片根据目标驱动电压值和实际采样电压值生成第一开关单元的控制信号，并将第一开关单元的控制信号输出至第一开关单元；其中，第一开关单元在第一开关单元的控制信号的控制下开启或关闭，使得抱闸线圈所
在的电流回路中的实际驱动电流值与目标驱动电流值的差距变小。
[0007]为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种电路板，电路板应用于上述的抱闸驱动电路。
[0008]为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种控制芯片，包括：至少一个个处理单元和存储单元；与至少一个处理单元通信连接的存储单元；其中，存储单元存储有可被至少一个处理单元执行的指令，指令被至少一个处理单元执行，以使至少一个处理单元在执行时实现上述的抱闸驱动电路的控制方法。
[0009]本专利技术提出的抱闸驱动电路及其控制方法中，电流采样单元设置在抱闸线圈所在的电流回路中，能够通过电流采样单元采集能够反映抱闸线圈的实际驱动电流值的实际采样电压值，并根据抱闸线圈的目标驱动电流值对应的目标驱动电压值和实际采样电压值来生成第一开关单元的控制信号；第一开关单元设置在抱闸线圈所在的电流回路中，从而通过对第一开关单元的控制实现对抱闸线圈所在的电流回路中的电流的直接控制。即，本申请实施例采用监测电压、直接控制电流的方式对抱闸线圈进行驱动控制。相较于现有的监控电流、直接控制电压的方式而言，不需要对抱闸进行适配来确定抱闸所需的确切电压大小，不需要为监控电流大小而匹配复杂的监控单元，避免了抱闸线圈内阻引起的驱动电流误差，本申请提出的抱闸驱动电路控制适配性高、控制效果直接、控制响应迅速、可靠性高且成本低。
附图说明
[0010]图1是根据本专利技术一个实施例的抱闸驱动电路的结构示意图一；
[0011]图2是根据本专利技术一个实施例的抱闸驱动电路的结构示意图二；
[0012]图3A是现有的无源电阻网络连接在该抱闸驱动电路中的示意图；
[0013]图3B是根据本专利技术一个实施例中抱闸驱动电路的电路图；
[0014]图4是根据本专利技术另一个实施例中的抱闸稳态工作阶段的流程图；
[0015]图5是根据本专利技术另一个实施例中的抱闸启动工作阶段的流程图；
[0016]图6是根据本专利技术另一个实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0017]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
[0018]本专利技术的一个实施例涉及一种抱闸驱动电路，抱闸驱动电路所对应的抱闸制动器应用于机器人机械臂的各个关节。如图1所示。抱闸驱动电路包括：第一开关单元1、电流采样单元5、控制芯片5，控制芯片5型号可以是AL9910型号。
[0019]第一开关单元1、电流采样单元4分别串联在抱闸线圈所在的电流回路中。具体的，抱闸线圈具有引线正端3和引线负端2，抱闸线圈的引线正端3被施加驱动电压，第一开关单
元1的第一端连接于抱闸线圈的引线负端2，第一开关单元1的第二端连接于电流采样单元4的第一端，电流采样单元4的第二端连接至接地端。驱动电压、抱闸线圈、第一开关单元1、电流采样单元4以及接地端形成电流回路，电路母线分别与抱闸线圈正端3和控制芯片连接，为其供电。其中，第一开关单元1和电流采样单元4在电流回路中的连接位置不限，只要串联在该电流回路中即可。在一个例子中，第一开关单元1为开关晶体管1，电流采样单元4内部为电流采样电阻。
[0020]控制芯片5的第一输入端用于接收目标驱动电压值,目标驱动电压值为抱闸线圈的目标驱动电流值对应的驱动电压值；控制芯片5的第二输入端连接于电流采样单元4的电压采样端，并用于接收实际采样电压值,实际采样电压值为反映抱闸线圈的实际驱动电流值的采样电压值；控制芯片5的第一输出端连接于第一开关单元1的控制端；控制芯片5用于根据目标驱动电压值和实际采样电压值生成第一开关单元1的控制信号。
[0021]具体的，抱闸线圈在稳态工作阶段时，抱闸处于开启状态，控制芯片5的第一输入端接受到的抱闸线圈的目标驱动电流值对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抱闸驱动电路，其特征在于，包括：第一开关单元、电流采样单元、控制芯片；所述第一开关单元、所述电流采样单元分别串联在抱闸线圈所在的电流回路中；所述控制芯片的第一输入端用于接收目标驱动电压值,所述目标驱动电压值为所述抱闸线圈的目标驱动电流值对应的驱动电压值；所述控制芯片的第二输入端连接于所述电流采样单元的电压采样端，并用于接收实际采样电压值,所述实际采样电压值为反映所述抱闸线圈的实际驱动电流值的采样电压值；所述控制芯片的第一输出端连接于所述第一开关单元的控制端；所述控制芯片用于根据所述目标驱动电压值和所述实际采样电压值生成所述第一开关单元的控制信号。2.根据权利要求1所述的抱闸驱动电路，其特征在于，所述抱闸驱动电路还包括：电阻调节单元；所述电阻调节单元与所述电流采样单元并联连接，且所述电阻调节单元的控制端连接至所述控制芯片的第二输出端或连接至所述抱闸驱动电路的信号转换适配芯片；所述电阻调节单元的控制端用于接收开启信号或关断信号；所述电阻调节单元在所述开启信号的控制下与所述电流采样单元形成的总电阻值小于所述电阻调节单元在所述关断信号的控制下与所述电流采样单元形成的总电阻值。3.根据权利要求2所述的抱闸驱动电路，其特征在于，所述电阻调节单元为无源电阻网络，且所述无源电阻网络的控制端连接于所述控制芯片的第二输出端。4.根据权利要求2所述的抱闸驱动电路，其特征在于，所述电阻调节单元包括串联连接的电阻单元和第二开关单元；所述抱闸驱动电路包括所述信号转换适配芯片，所述信号转换适配芯片的第一输出端连接所述控制芯片的第一输入端，所述控制芯片通过所述信号转换适配芯片接收所述目标驱动电压值；所述第二开关单元的控制端连接至所述信号转换适配芯片的第二输出端。5.根据权利要求1至4中任一项所述的抱闸驱动电路，其特征在于，所述抱闸驱动电路还包括：电感单元；所述电感单元串联在所述抱闸线圈所在的电流回路中。6.根据权利要求1至4中任一项所述的抱闸驱动电路，其特征在于，所述抱闸驱动电路还包括：分压单元；所述分压单元的第一端连接在所述抱闸线圈的引线负端，所述分压单元的第二端接地；所述分压单元包括串联连接的第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分的连接点作为信号输出端，所述信号输出端用于输出分压信号。7.根据权利要求1至4中任一项所述的抱闸驱动电路，其特征在于，所述抱闸驱动电路还包括：信号转换适配芯片；所述信号转换适配芯片的第一输出端连接所述控制芯片的第一输入端，所述控制芯片通过所述信号转换适配芯片接收所述目标驱动电压值。8.一种抱闸驱动电路的控制方法，其特征在于，所述抱闸驱动电路包括第一开关单元、电流采样单元、控制芯片；所述第一开关单元、所述电流采样单元分别串联在抱闸线圈所在的电流回路中；所述控制芯片具有第一输入端和第二输入端，所述控制芯片的第二输入端连接于所述电流采样单元的电压采样端；所述控制芯片的第一输出端连接于所述第一开关单元的控制端；所述方法包括：在所述抱闸线圈的稳态工作阶段，所述控制芯片通过所述控制芯片的第一输入端接收目标驱动电压值；其中，所述目标
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗程，方冉，向磊，韩振，翟星，
申请(专利权)人：达闼机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：