4脚、电解电容C25的正极、瓷片电容C26的一端、电阻R29的一端连接，电阻R29的另一端与发光二极管D7的正极连接，电解电容C25的负极与瓷片电容C26的另一端、发光二极管D7的负极接地；滤波电容C31、C32、C33、C34、C35的一端连接+3.3V电源，滤波电容C31、C32、C33、C34、C35的另一端接地； 所述的IPM模块电路包括电机驱动芯片IC4、十五个瓷片电容Cl、C2、C3、C4、C5、C7、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18，十五个电阻 RU R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、Rll、R12、R13、R14、R15 ;三个二极管 D3、D4、D5，三个电解电容 C_M1、C_M2、C_M3、瓷片电容Cl的一端与瓷片电容C2、瓷片电容C3、电阻R3的一端、电机驱动芯片IC4的I脚、10脚、14脚、18脚连接、瓷片电容Cl、瓷片电容C2、瓷片电容C3的另一端接地，电阻R3的另一端与二极管D3、D4、D5的正极连接、二极管D3的负极与电机驱动芯片IC4的11脚、电解电容C_M1的正极、瓷片电容C4的一端连接，电解电容C_M1的负极与瓷片电容C4的另一端、电机驱动芯片IC4的12脚、电阻R15的一端连接，二极管D4的负极与电机驱动芯片IC4的15脚、电解电容C_M2的正极、瓷片电容C5的一端连接，电解电容C_M2的负极与瓷片电容C5的另一端、电机驱动芯片IC4的16脚、电阻R12的一端连接，二极管D5的负极与电机驱动芯片IC4的19脚、电解电容C_M3的正极、瓷片电容C7的一端连接，电解电容C_M3的负极与瓷片电容C7的另一端、电机驱动芯片IC4的20脚、电阻Rll的一端连接，电机驱动芯片IC4的2脚接地，电机驱动芯片IC4的7脚与瓷片电容ClO的一端相连，瓷片电容ClO的另一端接地，电机驱动芯片IC4的8脚与瓷片电容C9的一端、电阻R14的一端相连，瓷片电容C9的另一端接地，电机驱动芯片IC4的5脚与电阻R5的一端、瓷片电容C12的一端连接，电机驱动芯片IC4的17脚与电阻R6的一端、瓷片电容C13的一端连接，电机驱动芯片IC4的4脚与电阻R7的一端、瓷片电容C14的一端连接，电机驱动芯片IC4的13脚与电阻R8的一端、瓷片电容C15的一端连接，电机驱动芯片IC4的3脚与电阻R9的一端、瓷片电容C16的一端连接，电机驱动芯片IC4的9脚与电阻RlO的一端、瓷片电容C17的一端连接，电机驱动芯片IC4的6脚与电阻R13的一端、瓷片电容C18的一端连接，瓷片电容C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18的另一端接地，电阻R13的另一端接+3.3V电源，电阻R13的另一端与电机驱动芯片IC4的26脚、无刷直流电机的W端相连，电阻R12的另一端与电机驱动芯片IC4的25脚、无刷直流电机的V端相连，电阻R15的另一端与电机驱动芯片IC4的24脚、无刷直流电机的U端相连，电阻R14的另一端与电机驱动芯片IC4的21脚、22脚、23脚、电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端接地，电机驱动芯片IC4的27脚接+24V电源； 所述的RS485总线电路包括TTL与RS485电平转换芯片IC5、一个瓷片电容C19、两个电阻R16、R17，TTL与RS485电平转换芯片IC5的2脚与3脚、电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端接地，TTL与RS485电平转换芯片IC5的5脚接地，电阻R16的两端分别与TTL与RS485电平转换芯片IC5的6脚、7脚相连，瓷片电容C19的一端与+3.3V电源、TTL与RS485电平转换芯片IC5的8脚连接，瓷片电容C19的另一端接地； 所述的光耦隔离电路包括光电耦合器IC6、IC7，十三个电阻R18、R19、R22、R23、R24、R25、R28、R30、R31、R34、R35、R36、R37、一个 PNP 三极管 Ql ;电阻 R18 的一端接 +3.3V 电源，电阻R18的另一端与光电耦合器IC6的I脚相连，电阻R22的一端接+3.3V电源，电阻R22的另一端与光电耦合器IC6的3脚相连，电阻R24的一端与PNP三极管Ql的集电极相连，电阻R24的另一端与光电耦合器IC6的5脚相连，PNP三极管Ql的发射极与+3.3V电源相连，PNP三极管Ql的基极与电阻R28的一端相连，电阻R28的另一端与TTL与RS485电平转换芯片IC5的I脚连接，光电耦合器IC6的6脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、13脚、15脚接地，电阻R25的一端接+3.3V电源，电阻R25的另一端与光电耦合器IC6的12脚相连，电阻R23的一端接+3.3V电源，电阻R23的另一端与光电耦合器IC6的14脚、TTL与RS485电平转换芯片IC5的2脚连接，电阻R25的一端接+3.3V电源，电阻R25的另一端与光电耦合器IC6的12脚连接，光电耦合器IC7的I脚、3脚、5脚接+5伏电源，电阻R31的一端与光电耦合器IC7的2脚连接，电阻R31的另一端与无刷直流电的霍尔信号Hw端连接，电阻R35的一端与光电耦合器IC7的4脚连接，电阻R35的另一端与无刷直流电的霍尔信号Hv端连接，电阻R37的一端与光电耦合器IC7的6脚连接，电阻R37的另一端与无刷直流电的霍尔信号Hu端连接，光电耦合器IC7的7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、13脚、15脚接地，电阻R36的一端与光电耦合器IC7的12脚连接，电阻R36的另一端与+3.3V电源连接，电阻R34的一端与光电耦合器IC7的14脚连接，电阻R34的另一端与+3.3V电源连接，电阻R30的一端与光电耦合器IC7的16脚连接，电阻R30的另一端与+3.3V电源连接； 主控电路包括主控芯片IC8、程序下载与调试接口 SWD，两个电阻R1、R2，两个发光二极管Dl、D2，三个瓷片电容06、08、(:11，一个晶振￥1，主控芯片IC8的10脚与光电耦合器IC7的16脚连接，主控芯片IC8的11脚与光电耦合器IC7的14脚连接，主控芯片IC8的12脚与光电耦合器IC7的12脚连接，主控芯片IC8的30脚与光电耦合器IC6的2脚连接，主控芯片IC8的31脚与光电耦合器IC6的12脚连接，主控芯片IC8的32脚与光电耦合器IC6的4脚连接，主控芯片IC8的34脚与程序下载与调试接口 SWD的3脚连接，主控芯片IC8的34脚与程序下载与调试接口 SWD的3脚连接，主控芯片IC8的37脚与程序下载与调试接口SffD的2脚连接，程序下载与调试接口 SWD的4脚接+3.3V电源，程序下载与调试接口 SWD的I脚接地，瓷片电容C6的一端与主控芯片IC8的5脚、晶振Yl的一端连接，瓷片电容C8的一端与主控芯片IC8的6脚、晶振Yl的另一端连接，瓷片电容C6、C8的另一端接地，主控芯片IC8的44脚、8脚、47脚、35脚、23脚、20脚接地，瓷片电容Cll的一端与主控芯片IC8的7脚连接，瓷片电容Cll的另一端接地，主控芯片IC8的I脚、9脚、24脚、36脚、48脚接+3.3V电源，主控芯片IC8的28脚与电机驱动芯片IC4的6脚相连，主控芯片IC8的26脚与电阻R6的另一端相连，主控芯片IC8的25脚与电阻R5的另一端相连，主控芯片IC8的22脚与电阻R8的另一端相连，主控芯片IC8的21脚与电阻R6的另一端相连，主控芯片IC8的46脚与电阻RlO的另一端相连，主控芯片IC8的45脚与电阻R9的另一端相连，电阻R2的一端与主控芯片IC8的19脚相连，电阻R2的另一端与发光二极管D2的正极相连，发光二极管D2的负极接地，电阻Rl的一端与主控芯片IC8的18脚相连，电阻Rl的另一端与发光二极管Dl的正极相连，发光二极管Dl的负极接地； 所述一级电源转换芯片ICl、IC2采用TI公司的TPS5430，二级电源转换芯片IC3采用AMS1117，电机驱动芯片IC4采用Fairchild公司的FSBB30CH60，TTL与RS485电平转换芯片 IC5 采用 Maxim Integrated Products 公司的 MAX3RS485，光电耦合器 IC6、IC7 采用TOSHIBA公司的TLP521-4，主控芯片IC8采用ST公司的STM32F103C8T6。
【专利摘要】本实用新型涉及一种适用于小型ROV和AUV推进器的电机控制器。本实用新型中电源电路为其它模块提供电源，主控电路通过6路PWM输出作为IPM电路的输入，IPM电路驱动无刷直流电机输出，RS485总线电路用来控制六个推进器，光耦隔离电路分别把主控电路和无刷直流电机隔离以及把RS485总线电路和主控电路隔离，并把三路霍尔信号传递给主控电路，主控电路通过RS485与外界通讯。本实用新型的设计采用了RS485总线方式来灵活可扩展地控制多个推进器，提高了ROV和AUV的可控性和稳定性。
【IPC分类】H02P7-28, H02P7-00
【公开号】CN204481725
【申请号】CN201520188215
【发明人】张美燕, 蔡文郁, 周展业
【申请人】浙江水利水电学院
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月30日