一种电力发电机驱动控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种驱动控制系统，具体是一种电力发电机驱动控制系统。
【背景技术】
[0002]发电机是一种将离散的电脉冲信号转化成相应的角位移或线位移的电磁机械装置，它输出的角位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比，是一种输出与输入脉冲对应的增量驱动元件。该元件具有转矩大、惯性小、响应频率高等优点，已经在当今工业上得到广泛的应用。但其步矩角较大，一般为1.5°?3°，往往满足不了某些高精密定位、精密加工等方面的要求。实现细分驱动是减小步距角、提高步进分辨率、增加电机运行平稳性的一种行之有效的方法。发电机细分运行时，细分的均匀性是首先要考虑的。目前大多数的发电机细分驱动器，多采用量化的梯形波、正弦波作为细分驱动的驱动电流波形，但事实上这些电流波形在一般的发电机上均不能得到满意的细分精度。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种电力发电机驱动控制系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0005]—种电力发电机驱动控制系统，包括单片机、键盘模块、串行通讯接口、传感器模块、斩波比较电路、驱动电路和功放电路，所述单片机分别连接键盘模块、LED状态显示模块、串行通讯接口、传感器模块、保护电路、驱动电路、斩波比较电路和D/A转换器，驱动电路还通过功放电路连接发电机，发电机还分别连接保护电路另一端和放大模块，放大模块另一端还依次通过滤波模块、隔离模块连接斩波比较电路，斩波比较电路还连接D/A转换器另一端和驱动电路;所述隔离模块为光耦隔离模块，包括二极管D1、光耦U1、三极管Q1和三极管Q2，所述滤波模块分别连接二极管D1正极和电阻R3，电阻R3另一端分别连接电阻R4和三极管Q1基极，二极管D1负极分别连接电容C1、电阻R5和光耦U1内发光二极管LED正极端，电阻R5另一端分别连接三极管Q1集电极、二极管D2正极和三极管Q2基极，二极管D2负极连接二极管D3正极，二极管D3负极分别连接整流桥Q引脚4、电阻R4另一端、电容C1另一端和电阻R6，电阻R6另一端分别连接三极管Q1发射极和三极管Q2发射极，三极管Q2集电极连接光耦U1内发光二极管LED负极端，光耦U1的光敏三极管集电极通过电阻R7连接斩波比较电路，光耦U1的光敏三极管发射极接地。
[0006]作为本发明进一步的方案:所述单片机采用AT89C51。
[0007]作为本发明进一步的方案:所述光耦U1采用TLP624。
[0008]作为本发明再进一步的方案:所述D/A转换器采用MAX516。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明由单片机输出存储的细分电流控制信号，经D/A转换器转换成模拟电压信号，再与取样信号进行比较，形成斩波控制信号，控制各功率管前级驱动电路的导通和关断，实现绕组中电流的闭环控制，从而实现步距的精确细分;另外加入隔离模块并对隔离模块的电路进行优化设计，提高了隔离模块的稳定性，从而提高了系统的使用寿命。
【附图说明】
[0010]图1为电力发电机驱动控制系统的电路原理框图；
[0011]图2为电力发电机驱动控制系统中隔离模块的电路图。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0013]请参阅图1?2，本发明实施例中，一种电力发电机驱动控制系统，包括单片机、键盘模块、串行通讯接口、传感器模块、斩波比较电路、驱动电路和功放电路，所述单片机分别连接键盘模块、LED状态显示模块、串行通讯接口、传感器模块、保护电路、驱动电路、斩波比较电路和D/A转换器，驱动电路还通过功放电路连接发电机，发电机还分别连接保护电路另一端和放大模块，放大模块另一端还依次通过滤波模块、隔离模块连接斩波比较电路，斩波比较电路还连接D/A转换器另一端和驱动电路;所述隔离模块为光耦隔离模块，包括二极管D1、光耦U1、三极管Q1和三极管Q2，所述滤波模块分别连接二极管D1正极和电阻R3，电阻R3另一端分别连接电阻R4和三极管Q1基极，二极管D1负极分别连接电容C1、电阻R5和光耦U1内发光二极管LED正极端，电阻R5另一端分别连接三极管Q1集电极、二极管D2正极和三极管Q2基极，二极管D2负极连接二极管D3正极，二极管D3负极分别连接整流桥Q引脚4、电阻R4另一端、电容C1另一端和电阻R6，电阻R6另一端分别连接三极管Q1发射极和三极管Q2发射极，三极管Q2集电极连接光耦U1内发光二极管LED负极端，光耦U1的光敏三极管集电极通过电阻R7连接斩波比较电路，光耦U1的光敏三极管发射极接地;所述单片机采用AT89C51;所述光耦U1采用TLP624;所述D/A转换器采用MAX516。
[0014]本发明的工作原理是:请参阅图1，由单片机输出存储的细分电流控制信号，经D/A转换器转换成模拟电压信号，再与取样信号进行比较，形成斩波控制信号，控制各功率管前级驱动电路的导通和关断，实现绕组中电流的闭环控制，从而实现步距的精确细分。
[0015]单片机是控制系统的核心，受控发电机的细分倍数、运行脉冲频率、正反转、运行速度、单次运行线位移、以及启停等的控制既可由键盘模块输入，也可以通过与上位机的串行通信接口由上位机设置，LED状态显示提供当前通电相、相电流大小、电机运行时间、正反转、当前运行速度、线位移及相关计数等的显示，并将工作状态和数据传送给上位机。传感器模块采用霍尔传感器，用于检测计数器的当前值，单片机的主要功能是输出EEPR0M中存储的细分电流控制信号进行D/A转换，根据转换精度的要求，D/A转换器既可以选择8位的，亦可选择12位的，本控制系统选用的是8位D/A转换器MAX516。
[0016]发达模块由精密电流传感放大器MAX471完成。
[0017]请参阅图2，隔离模块的主要元器件包括波幅探测二极管D1、电容C1和Q1、Q2组成的施密特触发器，用于控制通过光耦的电流，D2和D3用于稳定Q2的基极电压，同时也稳定了启动光耦的集电极电流，电容Cl通过D1充电；在几乎所有交流周期内，除接近零交越点以夕卜，Q1都是on，而Q2为of f，因此，接近零交越点时，施密特触发器Q1与Q2的状态翻转，Q2使电容C1恒流放电，由Q2、D2、D3、R5和R6构成的电路将电流稳定在I = (2VD-VBE2) /R6，其中VD是在D2或D3上的压降，而VBE2为Q2的基射电压，从而使光耦U1内发光二极管LED恒流发光;本发明光耦内的发光二极管LED只在接近于零交越点时才发光，并从以前充电的电容C1中获得能量，因此能将平均电流降低十分之一至百分之一，该设计亦提供更快、更确定和更陡的转换，此外，也减缓了可预期的光耦内发光二极管LED的老化问题。
[0018]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0019]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种电力发电机驱动控制系统，包括单片机、键盘模块、串行通讯接口、传感器模块、斩波比较电路、驱动电路和功放电路，其特征在于，所述单片机分别连接键盘模块、LED状态显示模块、串行通讯接口、传感器模块、保护电路、驱动电路、斩波比较电路和D/A转换器，驱动电路还通过功放电路连接发电机，发电机还分别连接保护电路另一端和放大模块，放大模块另一端还依次通过滤波模块、隔离模块连接斩波比较电路，斩波比较电路还连接D/A转换器另一端和驱动电路;所述隔离模块为光耦隔离模块，包括二极管D1、光耦U1、三极管Q1和三极管Q2，所述滤波模块分别连接二极管D1正极和电阻R3，电阻R3另一端分别连接电阻R4和三极管Q1基极，二极管D1负极分别连接电容C1、电阻R5和光耦U1内发光二极管LED正极端，电阻R5另一端分别连接三极管Q1集电极、二极管D2正极和三极管Q2基极，二极管D2负极连接二极管D3正极，二极管D3负极分别连接整流桥Q引脚4、电阻R4另一端、电容C1另一端和电阻R6，电阻R6另一端分别连接三极管Q1发射极和三极管Q2发射极，三极管Q2集电极连接光耦U1内发光二极管LED负极端，光耦U1的光敏三极管集电极通过电阻R7连接斩波比较电路，光耦U1的光敏三极管发射极接地。2.根据权利要求1所述的电力发电机驱动控制系统，其特征在于，所述单片机采用AT89C51。3.根据权利要求1所述的电力发电机驱动控制系统，其特征在于，所述光耦U1采用TLP624。4.根据权利要求1所述的电力发电机驱动控制系统，其特征在于，所述D/A转换器采用MAX516o
【专利摘要】本发明公开了一种电力发电机驱动控制系统，包括单片机、键盘模块、串行通讯接口、传感器模块、斩波比较电路、驱动电路和功放电路，单片机分别连接键盘模块、LED状态显示模块、串行通讯接口、传感器模块、保护电路、驱动电路、斩波比较电路和D/A转换器，驱动电路还通过功放电路连接发电机，发电机还分别连接保护电路另一端和放大模块，放大模块另一端还依次通过滤波模块、隔离模块连接斩波比较电路。本发明光耦内的发光二极管LED只在接近于零交越点时才发光，并从以前充电的电容Cl中获得能量，因此能将平均电流降低十分之一至百分之一，该设计亦提供更快、更确定和更陡的转换，此外，也减缓了可预期的光耦内发光二极管LED的老化问题。
【IPC分类】H02P8/12, H02P8/22
【公开号】CN105450111
【申请号】CN201511035410
【发明人】王燕, 仝燕萍, 李婧, 何民春, 张辉, 曹保春, 鲁衍林, 王婷, 曹孔林, 仝占省, 樊政建, 彭红艳, 张秋香, 李铭, 李梅香, 李兴波, 郁秋丽, 孙立萍, 仝艳红, 张同建
【申请人】国网山东郓城县供电公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月30日