专利名称：直流电机双向速度稳速控制器的制作方法
技术领域：
本发明属于电子应用技术领域，特别涉及一种对直流电机双向速度稳速控制器的 设计。
背景技术：
近年来，随着电力电子技术的发展及其应用技术的进步、各种专用集成元件的不 断出现，使得直流伺服电动机控制技术有了显著的进步，应用范围越来越广，尤其是PWM伺 服控制技术，受到了人们的普遍重视。目前，对于采用永磁直流力矩-测速机组双向驱动负载恒速、稳速转动的控制器， 大多设计复杂、成本较高、调试繁琐，并且很容易受到电机驱动功率级的电磁干扰，抗干扰 能力较差，进而影响到稳速的精度要求和工作稳定性，不利于广泛的应用性要求，针对采用 永磁直流力矩-测速机组驱动负载恒速、稳速、双向转动的情况，发明设计了一种直流电机 双向速度稳速控制器。它能够通过简单的接口连接，实现电机驱动负载恒速、稳速、双向转 动。
发明内容
针对现有技术的不足和缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够通过简 单的接口连接，实现电机驱动负载恒速、稳速、双向转动的直流电机双向速度稳速控制器。本发明包括双输入或门、电机电流控制器、高速结型场效应管双向运放、DMOS全桥 驱动功率级、分压电阻、恒频率波形发生器、插座；插座接收外部方向控制信号Directionl 正向控制信号、Direction2反向控制信号，将其分别连接到双输入或门1的信号输入引脚 ΙηΑ,ΙηΒ脚，经双输入或门1或比较后由信号输出引脚Out脚输出ENABLE使能信号并连接 到电机电流控制器的使能控制引脚Power Enable脚和DMOS全桥驱动功率级的使能控制引 脚Enable脚，来使能电机电流控制器和DMOS全桥驱动功率级；同时，插座将Directionl正 向控制信号、Direction反向控制信号送给电机电流控制器的信号输入引脚Inl、In2脚作 为电机电流控制器的输入信号。插座接收测速机反馈电压信号，将其接入到高速结型场效 应管双向运放的信号输入引脚Non-inverting Input脚，经过整合后由高速结型场效应管 双向运放的信号输出引脚Out脚输出反馈信号Vout，并将其作为接入到电机电流控制器的 反馈信号输入引脚Vsense脚，与分压电阻接入到电机电流控制器的比较信号输入引脚Ref 脚的速度输入信号作比较求差，形成一个速度闭环控制回路。恒频率波形发生器经过内部 电阻电容的匹配组合，输出调宽波占空比信号，并将其接入电机电流控制器的采样频率控 制输入引脚R/C脚，作为电机电流控制器的采样基准。电机电流控制器将Directionl正向 控制信号、Direction〗反向控制信号、ENABLE使能信号、速度输入信号、反馈信号Vout及 调宽波占空比信号等信号内部整合后由电机电流控制器的信号输出引脚Outl脚、0ut2脚 输出调宽波信号PWM1、PWM2，将其接入给DMOS全桥驱动功率级的信号输入引脚Inl脚、In2 脚，在引入DMOS全桥驱动功率级的使能控制引脚Enable脚的ENABLE使能信号作用下，最后由DMOS全桥驱动功率级的信号输出引脚Outl脚、0ut2脚输出电机控制信号PWM3、PWM4 来控制电机转动的大小和方向。恒频率波形发生器主要包括电阻和电容；电阻的一端接电源+5V，电容的一端接 电源地，电阻的另一端和电容的另一端相连接，根据调宽波占空比DC运算公式
权利要求
直流电机双向速度稳速控制器，其特征在于包括双输入或门(1)、电机电流控制器(2)、高速结型场效应管双向运放(3)、DMOS全桥驱动功率级(4)、分压电阻(5)、恒频率波形发生器(6)、插座(7)；其中插座(7)接收Direction1正向控制信号、Direction2反向控制信号，将其连接到双输入或门(1)，经双输入或门(1)或比较后输出ENABLE使能信号并连接到电机电流控制器(2)和DMOS全桥驱动功率级(4)，来使能电机电流控制器(2)和DMOS全桥驱动功率级(4)；同时，插座(7)将Direction1正向控制信号、Direction2反向控制信号送给电机电流控制器(2)作为电机电流控制器(2)的输入信号；所述的插座(7)接收测速机反馈电压信号，将其接入到高速结型场效应管双向运放(3)，经过整合后由高速结型场效应管双向运放(3)输出反馈信号Vout，并将其接入到电机电流控制器(2)，与分压电阻(5)接入到电机电流控制器(2)的速度输入信号作比较求差，形成一个速度闭环控制回路；其中恒频率波形发生器(6)经过内部电阻电容的匹配组合，输出调宽波占空比信号，并将其接入电机电流控制器(2)作为电机电流控制器(2)的采样基准；所述的电机电流控制器(2)将Direction1正向控制信号、Direction2反向控制信号、ENABLE使能信号、速度输入信号、反馈信号Vout及调宽波占空比信号内部整合后由电机电流控制器(2)输出调宽波信号PWM1、PWM2，将其接入给DMOS全桥驱动功率级(4)，在引入DMOS全桥驱动功率级(4)的ENABLE使能信号作用下，最后由DMOS全桥驱动功率级(4)输出电机控制信号PWM3、PWM4来控制电机转动的大小和方向。
2.根据权利要求1所述的直流电机双向速度稳速控制器，其特征在于所述的插座(7) 连接到双输入或门⑴的信号输入引脚InA、InB脚，并连接到电机电流控制器⑵的使能 控制引脚Power Enable脚和DMOS全桥驱动功率级(4)的使能控制引脚Enable脚，其中插 座同时接入到高速结型场效应管双向运放(3)的信号输出引脚Non-inverting Input脚， 并经过高速结型场效应管双向运放(3)的信号输出引脚Out脚接入到电机电流控制器(2) 的反馈信号输入引脚Vsense脚。
3.根据权利要求1所述的直流电机双向速度稳速控制器，其特征在于所述的 Directionl正向控制信号、Direction反向控制信号送给电机电流控制器(2)的信号输入 引脚Inl、In2脚作为电机电流控制器(2)的输入信号。
4.根据权利要求1所述的直流电机双向速度稳速控制器，其特征在于所述的分压电 阻(5)接入到电机电流控制器(2)的比较信号输入引脚Ref脚，恒频率波形发生器(6)接 入电机电流控制器(2)的采样频率控制输入引脚R/C脚。
5.根据权利要求1所述的直流电机双向速度稳速控制器，其特征在于所述电机电流 控制器(2)通过信号输出引脚Outl脚、0ut2脚输出调宽波信号PWM1、PWM2，将其接入给 DMOS全桥驱动功率级(4)的信号输入引脚Inl脚、In2脚，在引入DMOS全桥驱动功率级(4) 的使能控制引脚Enable脚的ENABLE使能信号作用下，最后由DMOS全桥驱动功率级(4)的 信号输出引脚Outl脚、0ut2脚输出电机控制信号PWM3、PWM4来控制电机转动的大小和方 向。
6.根据权利要求1所述的直流电机双向速度稳速控制器，其特征在于所述的恒频率 波形发生器(6)主要包括电阻(8)和电容(9)，电阻⑶的一端接电源+5V，电容(9)的一 端接电源地，电阻(8)的另一端和电容(9)的另一端相连接，根据调宽波占空比DC运算公 式
全文摘要
本发明涉及一种直流电机双向速度稳速控制器，属于电子应用技术领域，包括双输入或门、电机电流控制器、高速结型场效应管双向运放、DMOS全桥驱动功率级、分压电阻、恒频率波形发生器、插座；通过电机电流控制器将正向控制信号、反向控制信号、使能信号、速度输入信号、反馈信号及调宽波占空比信号等信号组合成速度闭环回路，整合后输出调宽波信号PWM1、PWM2，通过DMOS全桥驱动功率级的驱动放大功能，以及使能信号的使能，最后由DMOS全桥驱动功率级输出电机控制信号PWM3、PWM4来控制电机转动的大小和方向。本发明实现电机驱动负载恒速、稳速、双向转动，具有结构简单、调整方便、精度高和实用性强等特点。
文档编号H02P7/29GK101958679SQ20101026255
公开日2011年1月26日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者张淑梅, 李建荣, 杜璧秀, 王志乾 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所