本发明专利技术公开了一种伺服驱动器上电缓启、能量泄放电路，包括上电缓启开关、泄放电阻、泄放开关、母线电容、电压检测模块，控制器以及输入电源，所述上电缓启开关采用双刀双掷开关，所述双刀双掷开关包括公共端与输入电源正极端连接的第一闸刀，公共端与泄放电阻的第一连接端连接的第二闸刀，所述第一闸刀的连接端包括母线电容正极端和空载的第一连接端，所述第二闸刀的连接端包括放泄开关的第一连接端和空载的第二连接端。本发明专利技术还提供了一种伺服驱动器上电缓启、能量泄放方法。该电路通过将上电缓启、能量泄放电路整体考虑进行设计，实现了两个电路共用一个电阻，从而减少了驱动器体积。积。积。
【技术实现步骤摘要】
一种伺服驱动器上电缓启、能量泄放电路和方法
[0001]本专利技术属于伺服驱动器领域，具体涉及一种伺服驱动器上电缓启、能量泄放电路和方法。
技术介绍
[0002]由于伺服驱动器高容值母线电容的存在，伺服驱动器在直接上电时会产生很大的冲击电流，影响系统的可靠性。同时伺服驱动器在进行电机控制时，电机在加减速过程中会产生较大的反电动势，会导致母线电容电压提升，可能会损坏母线电容和功率器件。
[0003]专利文献CN108233775A公开了一种整车或整机的启动电路及启动方法，包括设置有可控开关和控制器的整车或整机的启动电路本体，其特征在于，还包括：与所述控制器连接，用于传递控制信号和隔离电气的电气隔离设备；控制端与所述电气隔离设备连接，第一端与所述可控开关的一端连接，用于依据所述控制信号导通或截止的晶体管；一端与所述晶体管的第二端连接，另一端与所述可控开关的另一端连接，用于限流的限流电阻。但上缓启电路与能量泄放电路是单独的两条电路，导致驱动器体积过大。
[0004]专利文献CN111313801A公开了一种电机反电势能量回馈及泄放的系统，包括依次连接的供电电源、直流驱动器电路和电机，所述的直流驱动器电路包括电压控制单元、母线电流检测单元、比较判定单元、能量泄放单元和功率逆变单元，所述的电压控制单元分别与母线电流检测单元、比较判定单元和能量泄放单元连接，所述的母线电流检测单元分别与供电电源、比较判定单元和功率逆变单元连接，所述的能量泄放单元和功率逆变单元连接，所述的功率逆变单元与电机连接。但该装置的上电缓启电阻和泄放电阻需要采用大功率电阻，导致驱动器体积较大，不利于驱动器小型化设计。
[0005]专利文献CN211981742U一种用于伺服驱动器上电缓冲和回馈能量的泄放电路及伺服驱动器，该装置考虑到了上缓启电路与能量泄放电路结合在一起，但是上电缓启电路存在二极管，功率二极管封装较大，且因存在二极管导通压降缓启切换瞬间依然存在一定的电流。
技术实现思路
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种伺服驱动器上电缓启、能量泄放电路，基于该电路的伺服驱动器体积较小，且切换过程中电流稳定安全。
[0007]一种伺服驱动器上电缓启、能量泄放电路，包括上电缓启开关、泄放电阻、泄放开关、母线电容、电压检测模块、控制器以及输入电源；
[0008]所述上电缓启开关采用双刀双掷开关，所述双刀双掷开关包括公共端与输入电源正极端连接的第一闸刀，公共端与泄放电阻的第一连接端连接的第二闸刀，所述第一闸刀的连接端包括母线电容正极端和空载的第一连接端，所述第二闸刀的连接端包括泄放开关的第一连接端和空载的第二连接端；
[0009]所述泄放电阻的第二连接端与母线电容正极相连；
[0010]所述泄放开关的第二连接端与输入电源负极端相连；
[0011]所述母线电容负极端与输入电源福极端相连；
[0012]所述电压检测模块用于检测输入电源和母线电容的电压变化，并发送至控制器；
[0013]所述控制器根据接收到的电压变化情况，发送开关动作指令至上电缓启开关与泄放开关。
[0014]当上电缓启开关连通空载两端时，母线电容处于蓄能状态；当上电缓启开关连通泄放电阻的第一连接端和母线电容正极端时，电路上电缓启过程结束。
[0015]本专利技术根据输入电源和母线电容的电压变化，对上电缓启开关和泄放开关的开关状态进行控制，从而将传统的驱动器上电缓启和能量泄放电路合并在一起，不仅减小了驱动器的体积，同时也能保证泄放电能时的安全性。
[0016]具体的，所述上电缓启开关采用双刀双掷继电器。
[0017]优选的，所述泄放电阻采用大功率电阻，所述大功率电阻靠近伺服驱动器外壳内壁布置以增强散热。
[0018]具体的，所述控制器与伺服驱动器采用同一DSP或STM32处理器，合并器件从而减小驱动器的体积。
[0019]具体的，所述母线电容包括多个并联连接的功率电容。
[0020]优选的，所述电压检测模块带有分压电阻，以实现电源和母线电容电压采样。
[0021]本专利技术还提供了一种伺服驱动器上电缓启、能量泄放方法，基于上述的伺服驱动上电缓启、能量泄放电路实现，所述伺服驱动器上电缓启、能量泄放方法包括：
[0022]步骤1、电路初始化时，默认上电缓启开关将输入电源正极与泄放电阻相连，默认泄放开关断开；
[0023]步骤2、上电过程中，通过电压检测机构获取输入电源电压U1与母线电容电压U2，并与预设的启动阈值电压U
ref
相较，判断是否结束上电缓启过程；
[0024]步骤3、当判断结果为电缓启过程结束时，通过上控制电缓启开关将输入电源与母线电容直接相连，泄放电阻与泄放开关相连；
[0025]步骤4、通过电压检测机构监测当前母线电容电压U
′2：
[0026]当U
′2≤U
TH1
时，则继续通过电压检测机构监测母线电容电压变化，所述U
TH1
为预设的能量泄放开启阈值电压；
[0027]当U
′2>U
TH1
时，控制泄放开关导通，进行能量泄放，并运行步骤5；
[0028]步骤5、通过电压检测机构检测当前母线电容电压U
″2：
[0029]当U
″2<U
TH2
时，控制泄放开关关闭，停止能量泄放，并重新运行步骤4，所述U
TH2
为预设的能量泄放关闭阈值电压；
[0030]当U
″2≥U
TH2
时，则继续保持泄放开关导通，同时通过电压检测机构监测母线电容电压变化。
[0031]具体的，在步骤2中，所述判断是否结束上电缓启过程的具体操作如下：
[0032]当满足U1‑
U2<U
ref
时，说明上电缓启过程结束，运行步骤3；
[0033]当满足U1‑
U2≥U
ref
时，说明上电缓启过程还未结束，继续执行步骤2。
[0034]具体的，所述能量泄放开启阈值电压U
TH1
的取值与输入电源的电压，驱动器母线电容的最大工作单压值以及功率管最大工作电压值有关，即满足如下要求：
[0035]U
P
<U
TH1
<(U
C
，U
M
)min
[0036]其中，U
P
为输入电源的电压，U
C
为驱动器母线电容的最大工作电压值，U
M
为功率管最大工作电压值。
[0037]具体的，所述能量泄放关闭阈值电压U
TH2
的取值与能量泄放开启阈值电压U
TH1
和输入电源的电压有关，既满足如下要求：
[0038]U
P<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种伺服驱动器上电缓启、能量泄放电路，包括上电缓启开关、泄放电阻、泄放开关、母线电容、电压检测模块，控制器以及输入电源，其特征在于：所述上电缓启开关采用双刀双掷开关，所述双刀双掷开关包括公共端与输入电源正极端连接的第一闸刀，公共端与泄放电阻的第一连接端连接的第二闸刀，所述第一闸刀的连接端包括母线电容正极端和空载的第一连接端，所述第二闸刀的连接端包括放泄开关的第一连接端和空载的第二连接端；所述泄放电阻的第二连接端与母线电容正极相连；所述泄放开关的第二连接端与输入电源负极端相连；所述母线电容负极端与输入电源的负极端相连；所述电压检测模块用于检测输入电源和母线电容的电压变化，并发送至控制器；所述控制器根据接收到的电压变化情况，发送开关动作指令至上电缓启开关与泄放开关。2.根据权利要求1所述的伺服驱动器上电缓启、能量泄放电路，其特征在于，所述上电缓启开关采用双刀双掷继电器。3.根据权利要求1所述的伺服驱动器上电缓启、能量泄放电路，其特征在于，所述泄放电阻采用功率电阻，所述功率电阻靠近伺服驱动器外壳内壁布置以增强散热。4.根据权利要求1所述的伺服驱动器上电缓启、能量泄放电路，其特征在于，所述控制器与伺服驱动器采用同一DSP或STM32处理器。5.根据权利要求1所述的伺服驱动器上电缓启、能量泄放电路，其特征在于，所述母线电容包括多个并联连接的功率电容。6.根据权利要求1所述的伺服驱动器上电缓启、能量泄放电路，其特征在于，所述电压检测模块带有分压电阻。7.一种伺服驱动器上电缓启、能量泄放方法，基于权利要求1～6任一所述的伺服驱动器上电缓启、能量泄放电路实现，其特征在于，所述伺服驱动器上电缓启、能量泄放方法包括：步骤1、电路初始化时，默认上电缓启开关将输入电源正极与泄放电阻相连，默认泄放开关断开；步骤2、上电过程中，通过电压检测机构获取输入电源电压U1与母线电容电压U2，并与预设的启动阈值电压U
ref
相较，判断是否结束上电缓启过程；步骤3、当判断结果为电缓启过程结束时，通过上控制电缓启开关将输入电源与母线电容直接相连，泄放电阻与泄放开关相连；步骤4、通过电压检测机构监测当前母线电容电压U
′2：当U
′2≤U
TH1
时，则继续通过电压检测机构监测母线电容电压变化，所述U
【专利技术属性】
技术研发人员：华强，朱世强，谢安桓，孔令雨，姚运昌，周伟刚，程超，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。