专利名称：一种带积分型电流限幅器的高带宽伺服驱动电路的制作方法
技术领域：
一种带积分型电流限幅器的高带宽伺服驱动电路属电力电子、电机驱动等技术领 域。
背景技术：
通常电动伺服系统要求具有高带宽，为实现高带宽，伺服驱动电路应能输出较大 的过载电流。为安全性考虑，一般电机驱动器对驱动电流进行了限制，这限制了伺服系统的 带宽，因此伺服系统带宽和电流限幅是一对矛盾。本发明旨在利用积分电路构成积分型电 流限幅器，允许短时间通过大的过载电流，这样既能保证伺服系统带宽，又能有效限制稳态 电流，确保系统的安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能实现高带宽，又能有效限制稳态电流的伺服驱动 电路。本发明的特征在于，含有一个包含积分器和电压比较器的积分型电流限幅器，一 个驱动控制电路，一个功率放大器和一个电流传感器；其中积分型电流限幅器由积分器和电压比较器串联构成，其输入是电流传感器输出的 大小与功率放大器输出的电机驱动电流成正比的模拟电压信号，积分器由电阻R和电容C 串联组成，所述积分器的输出和电压比较器同相输入端相联；电压比较器的反相输入端和 参考电压源相联，所述参考电压源的大小根据电流限幅阈值按正比关系设定；电压比 较器的输出与驱动电流截止控制输入端相联，驱动控制电路和功率放大器相联，功率放大 器输出经电流传感器后驱动电机；电阻R及电容C构成的积分器对驱动电流起滤波作用，短时间大的驱动电流不会 使积分器的输出超过所设定的电流限幅阈值对应的电压，电压比较器输出低电平，驱动控 制电路受输入控制信号控制正常工作；若电流大且过流时间长，则其输出就会超出所设定 的电流限幅阈值对应的电压，电压比较器就会输出高电平至驱动控制电路，驱动控制电路 控制功率放大器截止，对系统起保护作用。本发明可以有效地避免因稳态电流限幅影响系统带宽的问题，电路简单，易于实 现。
图1 带积分型电流限幅器的高带宽伺服驱动电路原理框图。图2 采用MSK4361模块的驱动电路连接图。
具体实施例方式采用包含控制输入信号⑶RRENT CMD、截止控制信号DIS、驱动控制电路、功率放大器及电流传感器的电机驱动模块MSK 4361。 电机驱动模块MSK4361的⑶RRENT MON OUT引脚输出和功率放大器驱动电流成正 比的电压信号，与电阻R的一端相联，积分后信号输出至所述电压比较器的负向输入端。所 述电压比较器正向输入为参考电压源V,ef，Vref在OV +13. 5V选择，其值对应于稳态驱动 电流为0 40A，为所述电流限幅阈值按正比设定。电压比较器输出信号作为电机驱动模块 DIS引脚的输入信号，控制电机驱动模块的使能。 当功率放大器输出的短时过流时，所述电流限幅器经RC积分器后不工作，允许驱 动器通过短时大电流；当功率放大器输出长时过过流或故障时，所述电流限幅器会超过参 考电压源的限幅电压，电压比较器输出高电平至电机驱动模块DIS端，电机驱动模块关闭， 从而达到电流限幅及保护的目的。
权利要求
1. 一种带积分型电流限幅器的高带宽伺服驱动电路的特征在于，含有一个包含积分 器和电压比较器的积分型电流限幅器，一个驱动控制电路，一个功率放大器和一个电流传 感器；其中积分型电流限幅器由积分器和电压比较器串联构成，其输入是电流传感器输出的大小 与功率放大器输出的电机驱动电流成正比的模拟电压信号，分器由电阻R和电容C串联组 成，所述积分器的输出和电压比较器同相输入端相联；电压比较器的反相输入端和参考电 压源Vref相联，所述参考电压源的大小根据电流限幅阈值按正比关系设定；电压比较器的 输出与驱动电流截止控制输入端相联，驱动控制电路和功率放大器相联，功率放大器输出 经电流传感器后驱动电机；电阻R及电容C构成的积分器对驱动电流起滤波作用，短时间大的驱动电流不会使积 分器的输出超过所设定的电流限幅阈值对应的电压，电压比较器输出低电平，驱动控制电 路受输入控制信号控制正常工作；若电流大且过流时间长，则其输出就会超出所设定的电 流限幅阈值对应的电压，电压比较器就会输出高电平至驱动控制电路，驱动控制电路控制 功率放大器截止，对系统起保护作用。
全文摘要
一种带积分型电流限幅器的高带宽伺服驱动电路属于电力电子、电机驱动等技术领域。其特征在于，含有一个积分型电流限幅器、驱动控制电路、功率放大器、电流传感器。其中积分型电流限幅器包含一个积分器和一个电压比较器。积分器的作用是滤除暂态过载电流信号对后级驱动电路的影响，其输入是表示功率放大器输出驱动流的大小的模拟电压信号，其输出与电压比较强的同相输入端，电压比较器的反相输入端和参考电压源Vref相连，所述参考电压源的大小根据稳态电流限幅值按正比关系设定。该电路既能限制功率放大器的稳态驱动电流，又允许其短时间通过大的过载电流，实现高带宽。本发明具有原理简单实用，成本低等优点。
文档编号H02H3/08GK102075137SQ20101062360
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者和阳, 朱纪洪, 黄志毅 申请人:清华大学