[发明专利]一种高可靠两相步进电机驱动控制器

说明书

技术领域

本发明涉及步进电机技术领域，特别涉及一种高可靠两相步进电机驱动控制器。

技术背景

目前国内的电机控制器设计寿命为3年，最大驱动细分为32，国外驱动器有德国的SADA，瑞士的SADE等，它们的驱动器大多应用于高轨道，寿命在5～8年。

由于电机驱动器的执行部件是驱动机构，而不同的驱动机构选用的电机不同，有步进电机或无刷直流电机等，由此电机驱动器选用的驱动电路也不同，目前，大多数电机驱动控制器工作时，电机转动所产生的问题有分辨率低，振动、噪声和转矩波动问题得到明显等，此类电机驱动控制器是用于在空间环境下的，太空中的高辐射使得控制器上的元器件使用寿命大大降低，从而影响航天产品寿命及可靠性的要求。

发明内容

本发明旨在提供一种能够可靠驱动两相步进电机的驱动控制器。

本发明为一种高可靠两相步进电机驱动控制器，所述驱动控制器包括主电路模块、备电路模块和冗余切换电路模块，所述主电路模块与备电路模块通过冗余切换电路模块连接，所述的主电路模块包括RS232通信子模块、CPU控制子模块、细分与速度输出子模块以及电机驱动子模块，所述RS232通信子模块、CPU控制子模块、细分与速度输出子模块、电机驱动子模块依次连接，所述备电路模块包括RS232通信子模块、CPU控制子模块、细分与速度输出子模块以及电机驱动子模块，所述RS232通信子模块、CPU控制子模块、细分与速度输出子模块、电机驱动子模块依次连接，RS232通讯模块接受上位机的速度控制指令并将指令送至CPU控制子模块，CPU控制子模块根据不同的速度输出脉宽可调的脉冲信号送至细分与速度输出子模块，细分与速度输出子模块将经过处理后的电机脉冲信号送至电机驱动子模块，以驱动步进电机按照设定的速度执行对日定向任务。

一些实施例中，所述主电路模块和备电路模块还分别设有电流反馈子模块，所述电机驱动子模块输出端口与电流反馈子模块输入端口连接，所述电机驱动子模块输入端口与电流反馈子模块输入端口连接，细分与速度输出子模块中的电机脉冲信号与电流反馈子模块中电机反馈电流信号通过电机驱动子模块中的射极跟随电路构建了电机电流的闭环控制，从而电机电流实现了256细分的恒流控制。

一些实施例中，所述RS232通讯模块通过RS422通讯模块与上位机连接。

一些实施例中，所述电机驱动子模块与步进电机相连接，所述电机驱动子模块驱动步进电机按照设定的速度执行对日定向任务。

一些实施例中，所述电机驱动子模块有由分立器件构成的恒流源电路。

一些实施例中，所述主电路模块与备电路模块结构设计一致，所述主电路模块与备电路模块通过冗余切换电路模块切换使用。

根据本发明的高可靠两相步进电机驱动控制器采用细分驱动技术，使电机转动的分辨率提高，振动、噪声和转矩波动问题得到明显改善，电路根据电机主备绕组的特点设计了相同的主备电路，元器件采用抗辐照设计，可满足航天产品长寿命、高可靠性的要求。

结合附图，根据下文的通过示例说明本发明主旨的描述可清楚本发明的其他方面和优点。

附图说明

    结合附图，通过下文描述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1为本发明的一种高可靠两相步进电机驱动控制器的结构图。 

具体实施方式

    参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

现参考图1详细描述根据本发明实施例的高可靠两相步进电机驱动控制器。所述驱动控制器包括主电路模块、备电路模块和冗余切换电路模块1，所述主电路模块与备电路模块通过冗余切换电路模块1连接，所述的主电路模块包括RS232通信子模块2、CPU控制子模块3、细分与速度输出子模块4以及电机驱动子模块5，所述RS232通信子模块2、CPU控制子模块3、细分与速度输出子模块4、电机驱动子模块5依次连接，备电路模块包括RS232通信子模块2、CPU控制子模块3、细分与速度输出子模块4以及电机驱动子模块5，所述RS232通信子模块2、CPU控制子模块3、细分与速度输出子模块4、电机驱动子模块5依次连接。