[发明专利]一种数字可调的音圈电机驱动电路在审

专利信息
申请号: 201911064367.9 申请日: 2019-11-04
公开(公告)号: CN110752810A 公开(公告)日: 2020-02-04
发明(设计)人: 李坤;李军福;卢灿;仇晨光;贾丹丹;孙凯 申请(专利权)人: 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心
主分类号: H02P25/034 分类号: H02P25/034
代理公司: 32224 南京纵横知识产权代理有限公司 代理人: 耿英
地址: 215163 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 电路 数字控制信号 反馈补偿控制 数字隔离电路 放大电路 模拟电压 音圈电机 控制输出驱动电路 输出驱动电路 放大处理 驱动电路 驱动电压 可调的 转换 隔离
【说明书】:

本发明公开了一种数字可调的音圈电机驱动电路,包括数字隔离电路、DA转换电路、放大电路、反馈补偿控制电路和输出驱动电路;数字隔离电路将数字控制信号隔离后送至DA转换电路,DA转换电路将数字控制信号转换为模拟电压,转换后的模拟电压经过放大电路放大处理后送至反馈补偿控制电路,控制输出驱动电路产生与数字控制信号相对应的音圈电机驱动电压。

技术领域

本发明涉及一种音圈电机驱动电路,属于电路技术领域。

背景技术

音圈电机常见的驱动方式主要有线性驱动和PWM(脉冲宽度调制)驱动两种。线性驱动方式是直接通过线性功率放大器驱动,其优点是控制简单、输出电压稳定,不足之处是功耗大、效率低,效率通常在30%左右。不利于实现输入数字量控制。PWM驱动方式的优点是功耗小、效率高,缺点是PWM驱动方式产生的推力存在抖动现象。尤其是输入的PWM信号占空比较小时,该抖动无法使音圈电机获得理想的动态性能。同时PWM驱动方式存在较大的谐波干扰。

现有技术中的改进方案中仍然存在不同程度的缺点,中国专利:一种音圈电机驱动电路,2017214604580,其缺点是音圈电机驱动端、控制端无隔离,难以实现音圈电机驱动的数字化控制。中国专利:新型音圈电机驱动器,2016214425463,其缺点是音圈电机驱动端、控制端无隔离;驱动器复杂,驱动音圈电机的动态性能较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种数字可调的音圈电机驱动电路。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:

一种数字可调的音圈电机驱动电路,包括数字隔离电路、DA转换电路、放大电路、反馈补偿控制电路和输出驱动电路;

数字隔离电路将数字控制信号隔离后送至DA转换电路,DA转换电路将数字控制信号转换为模拟电压,转换后的模拟电压经过放大电路放大处理后送至反馈补偿控制电路,控制输出驱动电路产生与数字控制信号相对应的音圈电机驱动电压。

进一步地,放大电路采用第一运算放大器。

进一步地,DA转换电路输出的模拟电压V1进入第一运算放大器的正相输入端,第一运算放大器的负相输入端经第十电阻接地;第一运算放大器的输出端经第十一电阻反馈至第一运算放大器负相输入端。

进一步地,第一运算放大器的输出端输出电压V2 =V1×(1+R11/R10),

放大倍数A为:

A=V2/V1=1+R11/R10

式中, R10为第十电阻的阻值,R11为第十一电阻的阻值。

进一步地,反馈补偿控制电路采用第二运算放大器、基准源和电阻;

第一运算放大器输出电压V2通过第七电阻连接第二运算放大器负相输入端,同时,基准源输出电压V3通过第六电阻R6、输出驱动电路输出的音圈电机驱动电压VOUT通过第三电阻R3连接第二运算放大器正相输入端;第二运算放大器输出端经第九电阻反馈连接至第二运算放大器负相输入端。

进一步地,第二运算放大器输出电压为:

Vf’=R9×(V3/R6+VOUT/R3-V2/R7) (3)

式中,R9、R6、R3、R7分别为第九电阻、第六电阻、第三电阻、第七电阻的阻值;

选取R9=R6=R3=R7,则第二运算放大器输出电压为:

Vf’=V3+VOUT-V2   (4)

对公式(4)进行变换,得:

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