一种用于陀螺罗经上的电机驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供的用于陀螺罗经上的电机驱动电路，包括电源隔离器，光耦和电机驱动芯片；电机驱动电路的输入电源连接至电源隔离器输入端，电源隔离器输出端输出的电源作为电机驱动电路驱动电源，电机驱动电路驱动电源用于给光耦和电机驱动芯片供电；数字伺服控制系统的输出信号连接至光耦的输入端，光耦的输出端连接至电机驱动芯片的输入端，电机驱动芯片的输出端连接至电机的控制端。能够应用在采用数字伺服控制系统的陀螺罗经上，同时还通过隔离电源，光耦和隔离电容进行信号隔离，避免数字伺服控制系统输出信号收到干扰后，影响电机驱动芯片驱动电机。
【专利说明】
一种用于陀螺罗经上的电机驱动电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及船舶导航领域，尤其涉及一种用于陀螺罗经上的电机驱动电路。
【背景技术】
[0002]陀螺罗经也称电罗经，是利用陀螺仪的定轴性和进动性这两大基本特性，结合地球自转矢量和重力矢量，借助控制设备和阻尼设备而制成的提供真北基准的一种指向仪器，可以帮助船舶确定艏向或目标方位的精密助航设备。与传统的磁罗经相比，有精度高，航向稳定，不受磁场影响的特点。陀螺罗经内设有陀螺球，俯仰电机，方位电机，电磁摆，加速度计，磁传感器，温度传感器等。其中，陀螺球是电罗经运行的关键部件，只有陀螺球内的陀螺马达高速旋转才具有定轴性和进动性;电磁摆，方位8字线圈，俯仰8字线圈才有信号输入和输出。方位电机和俯仰电机分别指受方位随动信号和俯仰随动信号控制，用以驱动随动部分运动的微型电机。电磁摆是陀螺罗经的阻尼部件，检测罗经的阻尼周期。加速度计用于检测陀螺球的水平位置和俯仰位置。磁传感器用于粗略检测真北航向，以粗略真北航向启动电罗经，使得电罗经上电后自动工作，快速指真北。温度传感器用于检测电路工作温度和环境温度，使电路工作在最佳工作状态。
[0003]现有的陀螺罗经大多数采用模拟伺服控制系统，伺服控制系统在进行系统调试时，大部分都是通过调整硬件电路上的元器件来实现，例如调整阻容网络中的电阻值和电容值，系统调试麻烦，同时由于大部分元器件的特性都会受环境温度影响，这样就导致了伺服控制系统的稳定性容易受到环境温度变化的影响，而产生漂移，该伺服控制系统难以实现柔性化设计。为此
【申请人】提供了一种应用在陀螺罗经上的数字伺服控制系统，可以根据检测到的信号驱动俯仰电机和方位电机，其调试方法简单，系统稳定性更好。但是在陀螺罗经中，如果直接从数字伺服控制系统输出信号驱动电机(包括驱动俯仰电机和方位电机)，由于电网传导干扰，会使得数字伺服控制系统输出信号收到干扰，影响了电机驱动。因此
【申请人】在实现具有数字伺服控制系统的陀螺罗经的同时，还需要考虑如何设计一种电机驱动电路，能够应用在采用数字伺服控制系统的陀螺罗经上，电源隔离效果好，避免了直接用收到干扰后的数字伺服控制系统输出信号控制电机驱动芯片，影响电机驱动芯片驱动电机的情况。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型在于怎么提供一种电机驱动电路，能够应用在采用数字伺服控制系统的陀螺罗经上，电源隔离效果好，避免了直接用收到干扰后的数字伺服控制系统输出信号控制电机驱动芯片，影响电机驱动芯片驱动电机的情况。
[0005]为解决上述技术问题，实现实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]—种用于陀螺罗经上的电机驱动电路，包括电源隔离器，光耦和电机驱动芯片；电机驱动电路的输入电源连接至电源隔离器输入端，电源隔离器输出端输出的电源作为电机驱动电路驱动电源，电机驱动电路驱动电源用于给光耦和电机驱动芯片供电；数字伺服控制系统的输出信号连接至光耦的输入端，光耦的输出端连接至电机驱动芯片的输入端，电机驱动芯片的输出端连接至电机的控制端。
[0007]作为上述方案的进一步优化，所述数字伺服控制系统的输出信号通过二极管连接至光耦的输入端，其中数字伺服控制系统的输出信号连接至二极管的负极，二极管的负极还连接至光耦输入端的正极，二极管的正极连接至光耦输入端的负极，二极管的正极接地。
[0008]作为上述方案的进一步优化，所述光耦的输出端通过上拉电阻连接至电机驱动电路驱动电源，光耦的输出端还通过隔离电容接地。
[0009]作为上述方案的进一步优化，所述电源隔离器的型号为B0505M-1W。
[0010]作为上述方案的进一步优化，所述光耦的型号为HCPL0631。
[0011]相比于现有技术，本实用新型具有如下优点:
[0012]本实用新型提供的用于陀螺罗经上的电机驱动电路，能够应用在采用数字伺服控制系统的陀螺罗经上，同时还通过隔离电源，光耦和隔离电容进行信号隔离，避免数字伺服控制系统输出信号收到干扰后，影响电机驱动芯片驱动电机。
【附图说明】
[0013]图1为实施例中光耦外围的电路图。
[0014]图2为实施例中电源隔离器外围的电路图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0016]实施例:
[0017]一种用于陀螺罗经上的电机驱动电路，如图1、2所示，包括电源隔离器U16，光耦U24和电机驱动芯片；电机驱动电路的输入电源(+5VA，GNDA)连接至电源隔离器U16输入端(管脚2:VCC，管脚1:GND)，电源隔离器输出端(管脚4:+V，管脚3:0V)输出的电源作为电机驱动电路驱动电源(5VD，GNDD)，电机驱动电路驱动电源用于给光耦和电机驱动芯片供电；其中电源隔离器的输入端和输出端可以采用0.1uF电容和1uF电容进行隔离。所述电源隔离器的型号为B0505M-1W。这样可以在电机驱动电路的输入端进行电源隔离，能够更好地减少模块之间的串扰。
[0018]数字伺服控制系统的第一路输出信号MDIRY，第二路输出信号MSTEPY)连接至光耦U24的输入端(其中，第一路输出信号MDIRY连接至光耦U24的I管脚，第二路输出信号MSTEPY连接至光耦U24的4管脚，光耦U24的2、3管脚接地GND)，光耦的输出端(光耦U24的6、7管脚)连接至电机驱动芯片的输入端(其中包括第一输入端DIRY，第二输入端STEPY，其中第一输入端DIRY连接至光耦U24的7管脚，第二输入端STEPY连接至光耦U24的6管脚，光耦U24的5管脚接地GNDD，8管脚接5VD)，电机驱动芯片的输出端连接至电机的控制端。光耦一方面对数字伺服控制系统输出信号进行隔离，另一方面还用于对电源进行隔离。
[0019]所述数字伺服控制系统的输出信号通过二极管(D10，D11)连接至光耦的输入端，其中数字伺服控制系统的输出信号连接至二极管的负极，二极管的负极还连接至光耦输入端的正极，二极管的正极连接至光耦输入端的负极，二极管的正极接地。其中数字伺服控制系统的输出信号还可以通过限流电阻(R67，R68，阻值为470欧姆)连接至光耦U24的输入端，用于限制流入光耦输入端电流的大小。所述光耦的输出端通过上拉电阻(例如，DIRY通过电阻R39上拉)连接至电机驱动电路驱动电源，光耦的输出端还通过隔离电容(例如，DIRY通过电容C182隔离)接地。二极管用于保护光耦，如果数字伺服控制系统的输出信号低于GND，则数字伺服控制系统的输出信号通过二极管接地，防止光耦反向击穿。其中二极管的型号为IN4148，所述光耦的型号为HCPL0631。
[0020]该电机驱动电路，能够应用在采用数字伺服控制系统的陀螺罗经上，同时还通过隔离电源，光耦和隔离电容进行信号隔离，改善电磁兼容性能。且输入与输出隔离，且与其他控制模块的工作电源隔离，提高安全性，改善可靠性。避免数字伺服控制系统输出信号收到干扰后，影响电机驱动芯片驱动电机。
[0021]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种用于陀螺罗经上的电机驱动电路，其特征在于，包括电源隔离器，光耦和电机驱动芯片；电机驱动电路的输入电源连接至电源隔离器输入端，电源隔离器输出端输出的电源作为电机驱动电路驱动电源，电机驱动电路驱动电源用于给光耦和电机驱动芯片供电；数字伺服控制系统的输出信号连接至光耦的输入端，光耦的输出端连接至电机驱动芯片的输入端，电机驱动芯片的输出端连接至电机的控制端。2.如权利要求1所述的用于陀螺罗经上的电机驱动电路，其特征在于，所述数字伺服控制系统的输出信号通过二极管连接至光耦的输入端，其中数字伺服控制系统的输出信号连接至二极管的负极，二极管的负极还连接至光耦输入端的正极，二极管的正极连接至光耦输入端的负极，二极管的正极接地。3.如权利要求1所述的用于陀螺罗经上的电机驱动电路，其特征在于，所述光耦的输出端通过上拉电阻连接至电机驱动电路驱动电源，光耦的输出端还通过隔离电容接地。4.如权利要求1所述的用于陀螺罗经上的电机驱动电路，其特征在于，所述电源隔离器的型号为B0505M-1W。5.如权利要求1所述的用于陀螺罗经上的电机驱动电路，其特征在于，所述光耦的型号为HCPL0631。
【文档编号】G01C19/08GK205482967SQ201620315313
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】张俊华, 张心钰, 吴涛, 廖天坤
【申请人】中船重工重庆长平机械有限责任公司