双通道伺服驱动的放电保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了双通道伺服驱动的放电保护电路，包括连接在一起的两个电阻Ｒ５２、Ｒ４５和比较器Ｕ２８，与电机Ｍ连接的智能功率模块ＩＰＭ，以及与ＩＰＭ连接的放电三极管Ｔ３，所述放电三极管与电源母线之间还连接有电阻Ｒ３４，在比较器Ｕ２８和放电三极管Ｔ３之间依次连接有光电隔离器Ｕ２６、可编程逻辑器件ＣＰＬＤ、光电隔离器Ｕ２７，所述ＣＰＬＤ还连接有数字信号处理器ＤＳＰ；本实用新型专利技术的放电频率采用限频控制，使放电三极管工作在安全范围内；经过信号合成对信号波形整形，使放电波形ＰＯＷＯＵＴ变为矩形波，使其上升沿、下降沿时间更短，使放电三极管始终工作在开关状态，减少三极管功率，从而提高了产品稳定性和可靠性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及伺服技术的驱动器电路领域，特别是双通道伺服驱动的放电保护电路。
技术介绍
当今世界，工业发达国家对工业自动化高度重视，竞相发展机电一体化、高精、高 效、高自动化先进设备，特别是随着微电子、计算机技术、电力技术、传感技术的进步，自动 化控制在20世纪80年代以后成为各国制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦 点。控制技术和伺服技术是制造工业现代化的重要基础，这个基础是否牢固直接影响到一 个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。伺服技术的应用不但给传统 制造业带来了革命性的变化，使自动制造业成为工业化的象征，而且随着伺服技术的不断 发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起 着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。主要适用 于数控加工、机械加工、机器人、焊接、包装、运输、IT、汽车、轻工、医疗等等自动化领域。 目前在伺服控制技术中，硬件核心多数产品是采用单片机或DSP(数字信号处理 器)等单处理器技术，在其性能、速度、效率等方面性均达到了一定的水平。尤其是单通道 伺服技术(即一个驱动带动一个伺服电机)在国内已经是非常成熟的技术，但双通道伺服 技术(即一个驱动带动二个伺服电机)正处在一种早期技术开发阶段。由于自动化技术和 自动化产品的高速发展，市场对产品的要求越来越高，伺服技术也不例外。所以开发双通道 伺服技术，可以縮小体积，减少成本，节省能源；还能解决二个单通道伺服驱动在联动插补 时带来的不能完全同步等技术问题。 针对传统的伺服驱动器的放电保护电路，如图1所示，其主要目的是解决二个问 题l)当电源母线电压高于一定值(通常是380V左右)时，比较器输出有效，经过光电隔 离器驱动放电三极管，使电源降低；2)当电机高速转动停止时电机的反向电动势如果高于 380V则启动放电保护电路。 但是此类结构的电路采用自由频率斩波方式，放电频率不固定，放电波形不稳，容 易损坏放电三极管，所以需要设计一种新型的伺服驱动的放电保护电路。
技术实现思路
本技术为了解决上述技术问题，提供了新型的双通道伺服驱动的放电保护电 路，其放电频率固定，放电波形稳定，不会损坏放电三极管，还能实现双通道伺服同步，在功 能、性能、速度方面最大限度的满足了当今自动化控制的要求。 双通道伺服驱动的放电保护电路，包括连接在一起的两个电阻R52、 R45和比较器 U28，与电机M连接的智能功率模块IPM，以及与智能功率模块IPM连接的放电三极管T3，所 述放电三极管与电源母线之间还连接有电阻R34，其特征在于在比较器U28和放电三极管 T3之间依次连接有光电隔离器U26、可编程逻辑器件CPLD、光电隔离器U27，所述可编程逻辑器件CPLD还连接有一个数字信号处理器DSP。 所述数字信号处理器DSP的输出信号的始终频率为10KHz。 所述可编程逻辑器件CPLD的输出信号频率小于或等于10KHz。 当电源母线电压高于一定值(本驱动为380V)或当电机高速转动停止时电机的反向电动势高于380V时，比较器U28输出有效，经过光电隔离器U26输出信号P0W0V给CPLD，同时DSP输出CLK信号至CPLD， POWOV信号与CLK信号通过CPLD合成一个限频整形信号POWOUT，POWOUT信号经过光电隔离器U27驱动放电三极管T3导通，经过电阻R34放电使电压降低，从而保护了 IPM及驱动器的安全。本技术的有益效果如下 1、放电频率采用限频(频率不高于lOKHz)控制，使放电三极管工作在安全范围 内； 2、经过信号合成对信号波形整形，使放电波形P0W0UT变为矩形波，使其上升沿、 下降沿时间更短，使放电三极管始终工作在开关状态，减少三极管功率，从而提高了产品稳 定性和可靠性。附图说明图1为传统伺服驱动的放电保护电路原理图； 图2为本技术的电路结构示意图； 图3为本技术的电路原理图； 图4为本技术输出的CLK信号与POWOV信号合成POWOUT信号的波形图。具体实施方式如图2所示，双通道伺服驱动的放电保护电路，包括连接在一起的两个电阻R52、 R45和比较器U28，与电机M连接的智能功率模块IPM，以及与IPM连接的放电三极管T3，所 述电阻R52与电源母线连接，所述放电三极管与电源母线之间还连接有电阻R34，在比较器 U28和放电三极管T3之间依次连接有光电隔离器U26、可编程逻辑器件CPLD、光电隔离器 U27，所述可编程逻辑器件CPLD还连接有一个数字信号处理器DSP。 如图3所示，本技术的一个电路连接原理图，其具体的链接方式如下 R52-l接母线电压+300V, R52-2接R45-l、 C47-l、 U28-6， R45-2和C47-2接300V 地，U28-7接接基准电压+5V，U28-1接C56-l、U26-2， U26-1接R39-2，R39-1接+15V，U26_3 接3. 3V地，U26-4接R19-2、 U2_10， R19-1接+3. 3V， U2-9接DSP(数字信号处理器)来的 CLK， U2-8接U27-3， U27-2接R26_2， R26-1接VCC+5V， U27-8接+15V， U27-6-7接D16-K、 R27-l， D16-A接R27-2、 T3-l、 R38-l、 D17_l， U27-5和D38-2和D17-2和T3-3接300V地， T3-2接R30-2、 D18-2， R30-1和D18-1接母线电压+300V。 当电源母线电压高于一定值(本驱动为380V)或当电机高速转动停止时电机的反 向电动势高于驱动值380V时，比较器U28输出有效，经过光电隔离器U26输出信号P0W0V 给可编程逻辑器件CPLD，同时数字信号处理器DSP输出CLK(时钟频率10KHz)信号至可编 程逻辑器件CPLD， P0W0V信号与CLK信号通过可编程逻辑器件CPLD合成一个限频整形信号 (频率不高于10KHz)P0W0UT，如图4所示；P0W0UT信号经过光电隔离器U27驱动放电三极管T3导通，经过为100Q电阻R34放电使电压降低，从而保护了智能功率模块IPM及驱动 器的安全。本文档来自技高网...

【技术保护点】
双通道伺服驱动的放电保护电路，包括连接在一起的电阻（Ｒ５２）、电阻（Ｒ４５）和比较器（Ｕ２８），与电机（Ｍ）连接的智能功率模块ＩＰＭ，以及与ＩＰＭ连接的放电三极管（Ｔ３），所述放电三极管与电源母线之间还连接有电阻（Ｒ３４），其特征在于：在比较器（Ｕ２８）和放电三极管（Ｔ３）之间依次连接有光电隔离器（Ｕ２６）、可编程逻辑器件ＣＰＬＤ、光电隔离器（Ｕ２７），所述可编程逻辑器件ＣＰＬＤ还连接有一个数字信号处理器ＤＳＰ。

【技术特征摘要】
双通道伺服驱动的放电保护电路，包括连接在一起的电阻(R52)、电阻(R45)和比较器(U28)，与电机(M)连接的智能功率模块IPM，以及与IPM连接的放电三极管(T3)，所述放电三极管与电源母线之间还连接有电阻(R34)，其特征在于在比较器(U28)和放电三极管(T3)之间依次连接有光电隔离器(U26)、可编程逻辑器件CPLD、光电...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖炳文，蒋全波，廖光灿，
申请(专利权)人：成都鑫科瑞数控技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]