一种基于多mems传感器的单相驱动电路结构的制作方法_2

文档序号:9330025阅读:来源:国知局
冲发生器4的输出端;第三或门13 :输入端口连接第三反相器12的输出端和High_V ;第四或非门14 :输入端口连接有第三或门13的输出端;第五或非门18 :输入端口连接有第四或非门14的输出端,输出端连接第二升值计数器20的计数端UP ;第三与门17 :输入端口连接有缓冲寄存器7的输出端,输出端连接到第五或非门18的输入端口 ;第四与门16 :输入端口设置有监测点Checkpoint,输出端连接到第三与门17的输入端口 ;基准电源Ref_l :正极接地;比较器15 :高电平端连接基准电源Ref_l的负极,输出端连接到第四与门16的输入端口 ;第三可编程延时器22 :激活计数端A连接第二升值计数器20的Q端,延时端D连接第一可编程延时器6的输出端ID ;第六反相器30 :输入端连接第三可编程延时器22的输出端Y ;第五与门29 :输入端口连接第六反相器30的输出端和输入端,输出端连接RS触发器31的S端。
[0019]所述的单相电机单元300,包括驱动电路roc :1_H端连接High_V,Low_V连接Low_V ;单相电机MOTOR :接口 1连接驱动电路的输出接口 0UT1 ;第二模数转换器32 :输入端连接单相电机MOTOR的接口 1,输出端连接比较器15的低电平端。
[0020]图3为本发明反电动势替换位置传感器体现电机相位波形图,每个相位比起基准电源Ref_l电压的转换延时相位为/6,提供实施过零检测条件。当反电动势BEMF发生变化时,脉冲定时调制单元200记录时间间隔并重设计数器;当计数器的计时大于或等于被记录的反电动势BEMF时间间隔,将启动相位变化计时,脉冲定时调制单元200将调节输出,以进一步驱动电机转动。
[0021]实施例1,
设一被标识的目标,MEMS传感器识别后发出传感数据给FPGA处理,FPGA给下位电路发出命令的同时通过网络接口 CI上传可读信息给上位机UPPER,在特定FPGA应用中,上位机还可以对FPGA发出指令;当调制脉冲发生器4收到FPGA发出的命令时,输出反相的调制脉冲给第一可编程延时器6,第一可编程延时器6获得信号预载,输出一个延时的调制信号,通过开关电路后,肖特基同步整流二极管D1总是提前验证信号波形下降沿,以便预先完成高、低电平转换,消除双场效应管Ql,Q2的重叠区间,从而准确发出电平信号给驱动电路roc,驱动电路PDC获得有序驱动模式,并进一步驱动电机有序转动。
[0022]航天应用中,实施例2,
在航天飞机与空间站对接操作中,空间站的对接口作为MEMS传感器特定识别目标,选用MEMS激光传感器,配合一高反射光激光器,通过“识别_转动_反馈_调整_识别……”过程,可较为精准地完成航天飞机与空间站对接。
[0023]军事应用中,实施例3,
可配合红外激光器制作自瞄准武器安装座,实施中,选用MEMS红外传感器,自打击武器(如火箭发射器RPG,穿甲机枪)安装在受电机转动控制的底座上,当敌对低空飞行目标或近、中距地面目标出现在MEMS红外传感器探测范围中,上位机发出打击指令给FPGA,电机随目标移动发生转动,实现锁定式持续打击所标记目标。在特定限制区域,可预先设置目标识别特征,则不需要上位机下达命令,只要一出现在MEMS传感器探测范围中,武器立刻打击目标,电机锁定式旋转,使得武器得以持续打击目标。
[0024]民事应用中,实施例4,
将舞台灯安装在电机上,可制作舞台主追光灯,实施中,预先标识所需要追光的表演者,表演者得以持续获得追光,不需人为控制主追光灯。
[0025]本发明有益效果:电机应变速度快,实施应用范围广,可智能地独立工作,可耐受极端环境且可靠性高。
[0026]以上所述,仅为本发明的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于多MEMS传感器的单相驱动电路结构,其特征在于,包括依次连接的 MEMS传感单元(100):获取目标传感数据,转换传感数据为时钟信号和发送控制时钟Clock ; 脉冲定时调制单元(200):根据MEMS传感单元(100)发出的控制时钟Clock,进行脉宽调制,并进行脉冲延时反馈调节和电平调制信号发送; 单相电机单元(300):根据脉冲定时调制单元(200)电平调制信号,获得有序的驱动模式并实现有序转动; 脉冲定时调制单元(200)向MEMS传感单元(100)反馈数据Data ;单相电机单元(300)向脉冲定时调制单元(200)反馈反电动势BEMF。2.根据权利要求1所述的一种基于多MEMS传感器的单相驱动电路结构,其特征在于,所述的MEMS传感单元(100),包括 用于时钟输出、数据处理和信号控制的FPGA:设置有MEMS传感器接口 ; 第一模数转换器(31):输出端口连接FPGA,接收FPGA控制命令,向FPGA输出数字信号; 多MEMS传感器:时钟输入接口连接FPGA的MEMS传感器接口,输出端连接第一模数转换器(31)的输入端,接收FPGA的时钟序列,向第一模数转换器(31)发送传感数据。3.根据权利要求1所述的一种基于多MEMS传感器的单相驱动电路结构,其特征在于,所述的脉冲定时调制单元(200 ),包括 调制脉冲发生器(4):输入端连接FPGA的时钟输出端,接收FPGA控制时钟Clock ; 第一反相器(5):输入端连接调制脉冲发生器(4)的输出端; 第一可编程延时器(6):输入端连接第一反相器(5)的输出端; 第二反相器(24):输入端连接第一可编程延时器(6)的输出端; 第一场效应管Ql:栅极连接第二反相器(24)的输出端,源极接有电感LI ; 电感LI 一端为High_V ; 用于消除判决延时的开关电路:与调制脉冲发生器(4)的输出端连接,与第一可编程延时器(6)的输出端连接; 第二场效应管Q2:栅极连接开关电路,漏极连接第一场效应管Ql的源极; 肖特基同步整流二极管Dl:正极、负极分别连接第二场效应二极管的源极、漏极; 肖特基同步整流二极管Dl正极为Low_V。4.根据权利要求3所述的一种基于多MEMS传感器的单相驱动电路结构,其特征在于,所述的开关电路,包括截止电路,导通电路,还包括RS触发器(31):Q端连接第二场效应管Q2的栅极。5.根据权利要求3或4所述的一种基于多MEMS传感器的单相驱动电路结构,其特征在于,所述的截止电路,包括 缓冲寄存器(7):输入端连接第一可编程延时器(6)的输出端ID ; 第一升值计数器(19);时钟端CLK连接缓冲寄存器(7)的输出端; 第一与门(8):输入端口连接High_V和编程序列Pr0.bit ; 第一或非门(9):输入端口连接有第一与门(8)的输出端,输出端连接第一升值计数器(19)的计数端UP ; 第三反相器(12):输入端为预设端Preset ; 第一或门(11):输入端口连接第三反相器(12)的输出端和缓冲寄存器(7)的输出端;第二或非门(10):输入端口连接有第一或门(11)的输出端和第一或非门(9)的输出端,输出端连接到第一或非门的输入端口 ; 第二可编程延时器(21):激活计数端A连接第一升值计数器(19)的计数端-Q,延时端D连接第一可编程延时器的输出端ID ; 第四反相器(28):输入端连接第二可编程延时器(21)的输出端Y ; 第三或非门(27):输入端口分别连接第四反相器(28)的输入端和输出端; 第二与门(25); 第二或门(26):输入端口连接有第三或非门(27)的输出端和第二与门(25)的输出端; 第五反相器(23):输入端和输出端连接第二与门(25)的输入端口 ; 第二或门(26)的输出端连接RS触发器(31)的R端。6.根据权利要求3或4所述的一种基于多MEMS传感器的单相驱动电路结构,其特征在于,所述的导通电路,包括 第二升值计数器(20):时钟端CLK连接调制脉冲发生器(4)的输出端; 第三或门(13):输入端口连接第三反相器(12)的输出端和High_V ; 第四或非门(14):输入端口连接有第三或门(13)的输出端; 第五或非门(18):输入端口连接有第四或非门(14)的输出端,输出端连接第二升值计数器(20)的计数端UP; 第三与门(17):输入端口连接有缓冲寄存器(7)的输出端,输出端连接到第五或非门(18)的输入端口 ; 第四与门(16):输入端口设置有监测点Checkpoint,输出端连接到第三与门(17)的输入端口 ; 基准电源Ref_l:正极接地; 比较器(15):高电平端连接基准电源Ref_l的负极,输出端连接到第四与门(16)的输入端口 ; 第三可编程延时器(22):激活计数端A连接第二升值计数器(20)的Q端,延时端D连接第一可编程延时器(6)的输出端ID ; 第六反相器(30):输入端连接第三可编程延时器(22)的输出端Y ; 第五与门(29):输入端口连接第六反相器(30)的输出端和输入端,输出端连接RS触发器(31)的S端。7.根据权利要求1所述的一种基于多MEMS传感器的单相驱动电路结构,其特征在于,所述的单相电机单元(300 ),包括 驱动电路PDC: 1_H端连接High_V,Low_V连接Low_V ; 单相电机MOTOR:接口 I连接驱动电路的输出接口 OUTl ; 第二模数转换器(32):输入端连接单相电机MOTOR的接口 I,输出端连接比较器(15)的低电平端。
【专利摘要】一种基于多MEMS传感器的单相驱动电路结构,本发明涉及集成电路领域,其旨在解决现有电机存在低智能度,不合理的驱动电路结构,低可靠性且不具备极端环境耐受能力等技术问题。该发明电路结构特征依次连接的MEMS传感单元:获取目标传感数据,转换传感数据为时钟信号和发送控制时钟;脉冲定时调制单元:根据MEMS传感单元发出的控制时钟,进行脉宽调制,并进行脉冲延时反馈调节和电平调制信号发送;单相电机单元:根据脉冲定时调制单元电平调制信号,获得有序的驱动模式并实现有序转动;脉冲定时调制单元向MEMS传感单元反馈数据;单相电机单元向脉冲定时调制单元反馈反电动势。本发明用于电机智能化。
【IPC分类】H02P6/08, H02P6/18
【公开号】CN105048895
【申请号】CN201510389435
【发明人】周伦
【申请人】成都弘毅天承科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月6日
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