[发明专利]一种数字化控制PU板

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种纺织机械工业自动化控制产品，具体为一种用于喷气织机的数字化控制PU(Power Unit，功率单元)板。

(二)背景技术

喷气织机的启动/制动机构通常采用圆盘式电磁离合制动器。电磁离合器的带电和失电，使电磁引力及摩擦力产生和消失，以实现织机的启动、停车和制动。迅速有力、平稳可靠的启动/制动机构是高速织机的重要辅助器件。启动和制动是互相联系的动作，启动和制动都要迅速，并按织机定位要求制动。定位制动为顺利启动引纬和打纬提供了条件，是制织优质织物的重要前提。

现有的喷气织机中，控制电磁离合器的PU产品都是采用模拟控制方式，其缺点是损坏率极高，可维修性低，购买率高，因此，用户成本大大提高。

(三)发明内容

本发明针对上述问题，提供一种数字化控制PU板，该产品采用数字控制技术，能准确、迅速、有效地控制电磁离合器的工作，满足喷气织机的制织要求。

本发明的技术方案是这样的：

一种数字化控制PU板，其包括：高压输入滤波模块，用于对直流高压电源进行滤波处理；控制电源滤波及变换模块，用于对+24VDC电源进行滤波处理，并产生控制电路所需要的+15V和+5V电源；开关单元A、开关单元B及开关单元C，分别由MOSFET构成，完成对A、B、C三个通道直流高压电源的开启/关断控制；A路控制隔离驱动模块、B路控制隔离驱动模块及C路控制隔离驱动模块，用于对开关单元A、开关单元B及开关单元C的MOSFET控制信号的自举和隔离驱动，实现MOSFET的开通和关断；控制信号输入隔离驱动模块，用于对开关单元A、开关单元B及开关单元C的开关控制、故障复位以及电流正常指示信号的隔离驱动；其还包括：A路过流采样模块、B路过流采样模块及C路过流采样模块，用于将Ra、Rb及Rc三个采样电阻采集到的电流信号与预设的基准值进行比较，并将产生的信号送至数字控制处理单元模块以及数字控制处理单元模块，根据开关单元A、开关单元B及开关单元C的开关控制信号、过流信号来决定对应的MOSFET是否开启以及何时开启。

本发明进一步的技术方案为：

所述数字控制处理单元模块包括载频和延时时序产生电路，过流、截流处理电路以及通道控制信号产生电路；所述载频和延时时序产生电路包括两个用于对外部输入的时钟信号CLK进行计数的自由运行计数器；计数器1的值通过四个比较电路与不同的预设值相比较，并将比较信号用来置位对应的触发器，产生四个不同占空比的载频信号PWM1～PWM4；计数器2用来产生不同延时时序信号DL1～DL8；所述过流、截流处理电路，由触发器1产生所有三个输出通道的封锁信号LOCK，当任意一个通道过流时产生过流信号OC；触发器2产生A输出通道的封锁信号LOCKA，当A通道出现截流时产生截流信号OCA；触发器3产生B输出通道的封锁信号LOCKB，当B通道出现截流时产生截流信号OCB；触发器4产生C输出通道的封锁信号LOCKC，当C通道出现截流时产生截流信号OCC；所述通道控制信号产生电路，分别产生A通道控制信号PWMCHA、B通道控制信号PWMCHB、C通道控制信号PWMCHC。

本发明采用了数字控制处理单元模块，能够根据输出单元发生的过流指示信号，准确、迅速地自动调节MOSFET的重新开启时间，大大提高了PU产品的可靠性及使用寿命，便于诊断维护，降低成本。

(四)附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明中的A通道的原理图；

图3为本发明中的载频和延时时序产生电路的原理框图；

图4为本发明中的过流、截流处理电路的原理框图；

图5为本发明中的通道控制信号产生电路的原理框图。

(五)具体实施方式

如图1所示，本发明由三个相对独立的高压输出单元，即A路输出、B路输出及C路输出构成。本发明包括以下模块：

1、高压输入滤波模块，用于对直流高压电源进行滤波处理。

2、控制电源滤波及变换模块，用于对+24VDC电源进行滤波处理，并产生控制电路所需要的+15V和+5V电源。

3、开关单元A、开关单元B及开关单元C，分别由MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)构成，完成对A、B、C三个通道直流高压电源的开启/关断控制。

4、A路控制隔离驱动模块、B路控制隔离驱动模块及C路控制隔离驱动模块，用于对开关单元A、开关单元B及开关单元C的MOSFET控制信号的自举和隔离驱动，实现MOSFET的开通和关断。