[实用新型]全数字通用交流伺服定位控制驱动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种全数字通用交流伺服定位控制驱动器，属于运动控制技术、伺服传动装置等控制设备技术领域。

背景技术

目前，通用型交流伺服驱动器多采用数字处理器DSP做控制核心芯片，为了实现诸多的系统功能，需要采用很多的外围集成电路芯片，有的甚至单独加一单片机MCU专门做外围按键处理及显示功能，这样易导致整个系统存在结构复杂，逻辑混乱，抗干扰能力差等不足。同时系统对电机相电流采样主要是通过，电流传感器、运算放大器以及AD转换器完成，流传感器本身存在体积大，成本高，等不足之处，并且其电流采样输出线性度低，使得采样精度较低，从而降低了系统控制性能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单合理，控制驱动器精度高、功能全、兼容性好、适用范围广的的全数字通用交流伺服定位控制驱动器。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要由控制板和驱动板组成，所述的控制板中，由高速数字信号处理器DSP、复杂可编程逻辑电路CPLD、多通道模拟数字ADC转换芯片、多通道数字模拟DAC转换芯片、通信接口芯片、输入控制信号/输出状态信号接口、高速光耦隔离、驱动放大电路、按键及LED显示组成全数字通用型交流伺服驱动器的控制电路。

所述的DSP芯片通过接口电路接收到外部的指令信号和光电编码器反馈的位置信号后，对它们进行计算处理，再输出控制信号到接口电路；接口电路再将控制信号进行适当的转换后送到驱动板。

所述的驱动板中，由开关电源、专用智能功率模块IPM、电机相电流检测电路、母线整流滤波电路、IPM模块报警信号处理电路、上电控制电路、高速光耦隔离电路、制动泻放回路组成根据控制信号输出驱动信号到伺服电机的全数字通用型交流伺服驱动器的驱动功率电路。

所述的DSP外部控制线WE、RD、IS、STRB与LC4128V的IO口WE、RD、IS、STRB相连，提供DSP通过CPLD对外部IO芯片读写的控制信号；DSP的时钟输出CLKOUT信号与LC4128V时钟输入口CLK/I相连，提供LC4128V逻辑处理需要的时钟信号；DSP的地址总线A0~A7与LC4128V的A0~A7相连，进行DSP访问不同外部信号的地址选址；DSP的数据总线D0~D11与LC4128V的D0~D11相连。

所述的数字处理器DSP的数据总线与复杂可编程逻辑电路CPLD的I/O口相连，数字信号处理器DSP的地址总线与复杂可编程逻辑电路CPLD的I/O口相连。DSP的外部扩展控制线与复杂可编程逻辑电路CPLD的I/O口相连，DSP通过CPLD可方便实现DSP的外围芯片扩展及电路相关信号的双向数据传输。

所述的CPLD外围芯片和信号扩展包括4个按键KEY1~KYE4；5个LED，含片选信号DISP1~DISP5，八段LED的段码信号Da~Ddp；四通道的12位模拟数字转换芯片ADS7862，含AD_A0、AD_CS、AD_RD、AD_CONST、AD_CLK等控制信号和AD_BUSY状态信号以及AD_D0~AD1112位AD转换结果信号。

所述的双通道串行DAC芯片TLV5625，含时钟信号DAC_CLK、片选信号DAC_CS、串行数据信号DAC_DATA；电机码盘信号U、V、W信号。

本发明所述的伺服电机相电流检测通过串接的高精度采样精密电阻、以及连接采样电阻与电流信号运放调理电路的高精度模拟隔离线性运算放大器。

本实用新型与现有技术相比，具有结合简单、合理，控制驱动器精度高、功能全、兼容性好、适用范围广的特点；它的出现为提升我国伺服产品在高端制造业的应用成为可能；因此，本发明适应于机器人、加工中心、织袜机械、数控机床、印刷机械、、包装机械等控制性能要求较高的行业。

附图说明

图1为本实用新型的内部硬件结构电路图。

图2为本实用新型的超高速复杂可编程逻辑电路CPLD外围扩展图。

图3为本实用新型的电流信号取样电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作详细的说明：本发明主要是通过高速数字信号处理器DSP和超快可编程逻辑电路CPLD来进行独立设计。通过数字信号处理器来实现系统控制算法，通过复杂可编程逻辑电路CPLD实现外部芯片扩展。