一种电机驱动控制电路的制作方法

专利查询2022-5-14  221



1.本实用新型属于控制技术领域,更具体地,涉及一种电机驱动控制电路。


背景技术:

2.目前,用于对直流电机工作进行控制的装置,一般是对电机的转动方向和转速进行控制。采用传感器获得电机当前工作状态的信息,根据目的和传感器返回的采样信息,通过控制电路对电机的转向或转速进行改变,来达到控制的目的,控制方式单一。当对电机到位和电机工作后状态保持要求较高时,上述方式就不能精确控制,无法实现电机工作到位即断电,并对电机带动装置的当前状态锁紧。一旦不能及时断电或断电后的状态由于惯性等原因产生回转现象,对产品的可靠性影响极大。


技术实现要素:

3.针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求,本实用新型提供了一种电机驱动控制电路,性能好,可靠性高。
4.为实现上述目的,本实用新型提供了一种电机驱动控制电路,包括:主控制器、网络接口电路、电源管理电路、开关量电路和电机驱动电路,所述主控制器的第一端与所述网络接口电路电连接,所述主控制器的第二端与所述开关量电路电连接,所述主控制器通过所述网络接口电路接收上位机信号,并控制所述开关量电路产生开出量信号输出给所述电机驱动电路,并接收所述开关量电路的开入量信号通过所述网络接口电路发送给上位机,所述电源管理电路分别给所述主控制器、所述网络接口电路、所述开关量电路、所述电机驱动电路供电。
5.优选的,所述主控制器为双核arm soc平台,所述arm soc平台包括uart接口、hdlc接口、gpio接口、spi接口、qspi接口、i2c接口。
6.优选的,所述电源管理电路包括28v转5v电路和主控制器供电电路,所述主控制器供电电路与所述28v转5v电路电连接,所述主控制器供电电路采用ltm4644芯片实现。
7.优选的,所述网络接口电路包括网络控制器和接口驱动芯片,所述网络控制器选用88e1111-b2-bab1i000芯片,所述接口驱动芯片选用hx5004nl网络变压器。
8.优选的,所述电机驱动电路的输出端还连接有采样电路,所述采样电路将采样信号反馈至所述主控制器,所述主控制器生成电源控制信号至所述电源管理电路,所述电源管理电路接受所述主控模块的控制向所述电机驱动电路输入供电电压或者断开向所述电机驱动电路输入供电电压。
9.优选的,所述电源管理电路与所述电机驱动电路间中串联有熔断电阻,所述熔断电阻两端并联有控制开关,所述控制开关接受所述主控制器的控制导通或断开。
10.总体而言,本实用新型的电机驱动控制电路,通过主控制器、网络接口电路、开关量电路的结构,具有性能好、可靠性高的优点,相较于传统rs422、can、1553b等总线接口,网络接口有着明显的速率优势以及系统匹配性优势。
附图说明
11.图1是本实用新型实施例的电机驱动控制电路结构图。
具体实施方式
12.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。此外,下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
13.如图1所示,本实用新型实施例的一种电机驱动控制电路,包括:主控制器、网络接口电路、电源管理电路、开关量电路和电机驱动电路,主控制器的第一端与网络接口电路电连接,主控制器的第二端与开关量电路电连接,主控制器通过网络接口电路接收上位机信号,并控制开关量电路产生开出量信号输出给电机驱动电路,主控制器接收开关量电路的开入量信号通过网络接口电路发送给上位机,电源管理电路分别给主控制器、网络接口电路、开关量电路、电机驱动电路供电。
14.网络接口电路主要实现与上位机的网络通信功能,接收上位机的网络信号后经过核心控制器处理后控制开关量电路,开入量信号主核心控制器转化后,通过网络接口电路上传给上位机。
15.优选的,主控制器为双核arm soc平台,arm soc平台包括uart接口、hdlc接口、gpio接口、spi接口、qspi接口、i2c接口。在一个实施例中,主控制器选用lsocam0201型双核arm soc平台。双核arm soc电路集成2个处理器核心,每个核心都包含simd架构协处理单元,具备高速浮点运算能力。处理器核心具有2级缓存及sdram接口等资源,实现信息快速交互,mmu内存管理单元实现内存分配与管理。同时大量的外围接口,支持uart/hdlc、gpio、spi、qspi、i2c、千兆以太网控制器接口等,提供丰富的测量资源和控制资源,满足控制、解算、流程管理等应用需求。
16.在一个实施例中,双核arm soc可支持40路独立的双向gpio,每路可配置成输入或输出;支持1路以太网控制器,全双工或半双工通信,支持dma模式,硬接收缓冲区与发送缓冲区均为4k字节,可配置为10m/100m/1000m工作模式,phy接口为rgmii,支持中断功能,满足控制板设计技术要求。
17.电源部分主要是对输入电源(dc18v~33v)进行处理,变换为各个模块需要的电压信号,主要包括soc用电(3.3v、2.5v等),网络接口电路(3.3v)、开人开出量电路(3.3v),电机驱动电路等。外部电源信号(dc18v~33v)经dc/dc电源模块转换为5v信号,再经电源芯片转换为各芯片用电压。
18.在一个实施例中,电源管理电路包括28v转5v电路和主控制器供电电路;arm双核cortex-a9 soc供电电路采用芯片ltm4644,可输出4路电压信号,每路可提供4a dc、5a峰值输出电流,满足使用要求。ddr供电电压1.5v和ddr参考电压0.75v采用芯片tps51200。
19.优选的,网络接口电路包括网络控制器和接口驱动芯片,网络控制器选用88e1111-b2-bab1i000芯片,接口驱动芯片选用hx5004nl网络变压器,可实现十兆/百兆/千兆以太网通讯。
20.优选的,考虑到对电机驱动电路的保护,进一步提升电路可靠性和安全性,电机驱
动电路的输出端还连接有采样电路,采样电路将采样信号反馈至主控制器,主控制器生成电源控制信号至电源管理电路,电源管理电路接受主控模块的控制向电机驱动电路输入供电电压或者断开向电机驱动电路输入供电电压。
21.优选的,电源管理电路与电机驱动电路间中串联有熔断电阻,熔断电阻两端并联有控制开关,控制开关接受主控制器的控制导通或断开。
22.经过后续调试验证,该电机驱动控制电路设计正确,能够正常接收上位机的指令,并经过开关量电路开出,控制设备动作。同时,能够正确反馈设备状态,将开入量信息转化为网络信号后上传给上位机。该方案能够实现预期功能,大大提升了该设备的通用性,可广泛应用于后续控制单机通信接口的电路设计之中。
23.本领域的技术人员容易理解,以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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