悬空检测功能的驱动电路、检测方法和驱动电路技术

本发明专利技术提供一种具有悬空检测功能的驱动电路，包括：模数转换器，包括第一输入端、第二输入端和输出端；阻抗变换单元，耦接在模数转换器的第一输入端和第二输入端之间，并在第一状态下具有第一电阻，在第二状态下具有第二电阻；控制器，耦接到模数转换器的输出端以接收模数转换器的输出信号，耦接到阻抗变换单元以控制阻抗变换单元在第一状态和第二状态之间切换，并配置成执行以下操作：采集阻抗变换单元处于第一状态时模数转换器的第一输出信号；采集阻抗变换单元处于第二状态时模数转换器的第二输出信号；和根据第一输出信号和第二输出信号，确定模数转换器的第一输入端和/或第二输出端是否处于悬空状态。二输出端是否处于悬空状态。二输出端是否处于悬空状态。

【技术实现步骤摘要】
悬空检测功能的驱动电路、检测方法和驱动电路


[0001]本公开大致涉及电路
，尤其涉及可用于伺服驱动器的具有悬空检测功能的驱动电路、检测方法以及驱动电路。

技术介绍

[0002]目前，基于连续逼近型(SAR)模数转换器(ADC)的集成数据采集系统被广泛用作用于伺服驱动系统的高精度的ADC输入。这种类型的集成数据采集系统的特征之一是具有高速、高精度的SAR数模转换器以及集成的模拟前端(AFE)输入驱动电路。
[0003]图1示出了这种类型的ADC器件。在图1的电路中，当输入引脚VIN和VINN处都悬空时，在输入引脚VIN和VINN之间具有较高的偏置电压。当伺服驱动器使用这种模拟电压作为速度基准或者扭矩基准时，这种悬空将会造成异常操作，并且可能会对设备造成损害。
[0004]现有技术中提出一些解决该问题的方案，例如在输入引脚VIN处连接上拉电阻，或者在输入引脚VINN处连接下拉电阻，但这些方案都会带来一些不利的影响。例如前者会牺牲电路的线性度和精度，后者虽然能够减小该偏置电压，但减小的程度有限。
[0005]
技术介绍
部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

技术实现思路

[0006]有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本专利技术提供一种具有悬空检测功能的驱动电路，包括：
[0007]模数转换器，包括第一输入端、第二输入端和输出端；
[0008]阻抗变换单元，所述阻抗变换单元耦接在所述模数转换器的第一输入端和第二输入端之间，并在第一状态下具有第一电阻，在第二状态下具有第二电阻；和
[0009]控制器，所述控制器耦接到所述模数转换器的输出端以接收所述模数转换器的输出信号，所述控制器耦接到所述阻抗变换单元以控制所述阻抗变换单元在第一状态和第二状态之间切换，并配置成执行以下操作：
[0010]采集所述阻抗变换单元处于第一状态时所述模数转换器的第一输出信号；
[0011]采集所述阻抗变换单元处于第二状态时所述模数转换器的第二输出信号；和
[0012]根据所述第一输出信号和第二输出信号，确定所述模数转换器的第一输入端和/或第二输出端是否处于悬空状态。
[0013]根据本专利技术的一个方面，所述控制器配置成：当所述第一输出信号和第二输出信号之间的差值的绝对值超过阈值时，确定所述模数转换器的第一输入端和/或第二输出端处于悬空状态。
[0014]根据本专利技术的一个方面，所述控制器配置成：当所述第一输出信号和第二输出信号之间的差值的绝对值未超过阈值时，确定所述模数转换器的第一输入端和/或第二输出端未处于悬空状态。
[0015]根据本专利技术的一个方面，所述阻抗变换单元包括电阻和开关单元，所述电阻和开关单元串接在所述模数转换器的第一输入端和第二输入端之间，所述控制器耦接到所述开关单元以控制所述开关单元的导通和断开，所述第一状态为所述开关单元处于导通的状态，所述第二状态为所述开关单元处于断开的状态。
[0016]根据本专利技术的一个方面，所述阻抗变换单元包括晶体管或MOS管，所述控制器耦接到所述晶体管的栅极或MOS管的栅极；所述第一状态为所述晶体管或MOS管处于饱和的状态，所述第二状态为所述晶体管或MOS管处于断开的状态。
[0017]根据本专利技术的一个方面，所述控制器配置成：当所述模数转换器的第一输入端和/或第二输出端处于悬空状态时，输出悬空报警信号。
[0018]根据本专利技术的一个方面，所述模数转换器包括逐次逼近型模数转换器，所述控制器包括数字信号处理器，所述开关单元包括晶体管或MOS管，所述控制器耦合到所述晶体管或MOS管的栅极，以控制所述晶体管或MOS管的源极和漏极之间导通和断开。
[0019]根据本专利技术的一个方面，所述控制器配置成周期性地执行所述采集第一输出信号的操作、采集第二输出信号的操作以及确定悬空状态的操作。
[0020]根据本专利技术的一个方面，所述采集第一输出信号的操作包括：控制所述阻抗变换单元切换到第一状态；经过第一延时后，采集所述模数转换器的第一输出信号；所述采集第二输出信号的操作包括：控制所述阻抗变换单元切换到第二状态；经过第二延时后，采集所述模数转换器的第二输出信号。
[0021]本专利技术还提供一种用于检测模数转换器的第一输入端和/或第二输入端的悬空状态的检测方法，其中所述模数转换器的第一输入端和第二输入端之间串接有阻抗变换单元，所述阻抗变换单元在第一状态下具有第一电阻，在第二状态下具有第二电阻，所述检测方法包括：
[0022]控制所述阻抗变换单元切换到第一状态；
[0023]采集所述模数转换器的第一输出信号；
[0024]控制所述阻抗变换单元切换到第二状态；
[0025]采集所述模数转换器的第二输出信号；和
[0026]根据所述第一输出信号和第二输出信号，确定所述模数转换器的第一输入端和/或第二输入端是否处于悬空状态。
[0027]根据本专利技术的一个方面，所述确定悬空状态的操作包括：当所述第一输出信号和第二输出信号之间的差值的绝对值超过阈值时，确定所述模数转换器的第一输入端和/或第二输入端处于悬空状态。
[0028]根据本专利技术的一个方面，所述确定悬空状态的操作包括：当所述第一输出信号和第二输出信号之间的差值的绝对值未超过阈值时，确定所述模数转换器的第一输入端和/或第二输入端未处于悬空状态。
[0029]根据本专利技术的一个方面，所述阻抗变换单元包括电阻和开关单元，所述电阻和开关单元串接在所述模数转换器的第一输入端和第二输入端之间，所述第一状态为所述开关单元处于导通的状态，所述第二状态为所述开关单元处于断开的状态。
[0030]根据本专利技术的一个方面，所述阻抗变换单元包括晶体管或MOS管，所述控制器耦接到所述晶体管的栅极或MOS管的栅极；所述第一状态为所述晶体管或MOS管处于饱和的状
态，所述第二状态为所述晶体管或MOS管处于断开的状态。
[0031]根据本专利技术的一个方面，所述检测方法还包括：当所述模数转换器的第一输入端和/或第二输入端处于悬空状态时，输出悬空报警信号。
[0032]根据本专利技术的一个方面，周期性地执行所述采集第一输出信号的操作、采集第二输出信号的操作以及确定悬空状态的操作。
[0033]根据本专利技术的一个方面，所述采集第一输出信号的操作包括：控制所述阻抗变换单元切换到第一状态；经过第一延时后，采集所述模数转换器的第一输出信号；所述采集第二输出信号的操作包括：控制所述阻抗变换单元切换到第二状态；经过第二延时后，采集所述模数转换器的第二输出信号。
[0034]本专利技术还提供一种驱动系统，包括：
[0035]伺服电机；
[0036]如上所述的驱动电路，所述驱动电路的控制器耦接到所述伺服电机并配置成驱动所述伺服电机。
[0037]根据本专利技术的一个方面，所述控制器配置成：当所述模数转换器的第一输入端和/或第二输入端处于悬空状态时，停止驱动所述伺服电机。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有悬空检测功能的驱动电路，包括：模数转换器，包括第一输入端、第二输入端和输出端；阻抗变换单元，所述阻抗变换单元耦接在所述模数转换器的第一输入端和第二输入端之间，并在第一状态下具有第一电阻，在第二状态下具有第二电阻；和控制器，所述控制器耦接到所述模数转换器的输出端以接收所述模数转换器的输出信号，所述控制器耦接到所述阻抗变换单元以控制所述阻抗变换单元在第一状态和第二状态之间切换，并配置成执行以下操作：采集所述阻抗变换单元处于第一状态时所述模数转换器的第一输出信号；采集所述阻抗变换单元处于第二状态时所述模数转换器的第二输出信号；和根据所述第一输出信号和第二输出信号，确定所述模数转换器的第一输入端和/或第二输出端是否处于悬空状态。2.如权利要求1所述的驱动电路，其中所述控制器配置成：当所述第一输出信号和第二输出信号之间的差值的绝对值超过阈值时，确定所述模数转换器的第一输入端和/或第二输出端处于悬空状态。3.如权利要求1所述的驱动电路，其中所述控制器配置成：当所述第一输出信号和第二输出信号之间的差值的绝对值未超过阈值时，确定所述模数转换器的第一输入端和/或第二输出端未处于悬空状态。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的驱动电路，其中所述阻抗变换单元包括电阻和开关单元，所述电阻和开关单元串接在所述模数转换器的第一输入端和第二输入端之间，所述控制器耦接到所述开关单元以控制所述开关单元的导通和断开，所述第一状态为所述开关单元处于导通的状态，所述第二状态为所述开关单元处于断开的状态。5.如权利要求1
‑
3中任一项所述的驱动电路，其中所述阻抗变换单元包括晶体管或MOS管，所述控制器耦接到所述晶体管的栅极或MOS管的栅极；所述第一状态为所述晶体管或MOS管处于饱和的状态，所述第二状态为所述晶体管或MOS管处于断开的状态。6.如权利要求1
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3中任一项所述的驱动电路，其中所述控制器配置成：当所述模数转换器的第一输入端和/或第二输出端处于悬空状态时，输出悬空报警信号。7.如权利要求1
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3中任一项所述的驱动电路，其中所述模数转换器包括逐次逼近型模数转换器，所述控制器包括数字信号处理器，所述开关单元包括晶体管或MOS管，所述控制器耦合到所述晶体管或MOS管的栅极，以控制所述晶体管或MOS管的源极和漏极之间导通和断开。8.如权利要求1
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3中任一项所述的驱动电路，其中所述控制器配置成周期性地执行所述采集第一输出信号的操作、采集第二输出信号的操作以及确定悬空状态的操作。9.如权利要求1
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3中任一项所述的驱动电路，其中所述采集第一输出信号的操作包括：控制所述阻抗变换单元切换到第一状态；经过第一延时后，采集所述模数转换器的第一输出信号；所述采集第二输出信号的操作包括：控制所述阻抗变...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐勇，谢鉴，丁宇尘，
申请(专利权)人：施耐德电气工业公司，
类型：发明
国别省市：