[发明专利]一种电动舵机反电动势抑制电路

说明书

本发明涉及一种可广泛应用于大功率电动舵机反电动势抑制的电动舵机反电动势抑制电路。所述电动舵机反电动势抑制电路无需外部电源输入，当舵机出现反电动势时，通过电动舵机反电动势抑制电路的超压和欠压的迟滞保护电压阈值，控制电动舵机反电动势抑制电路自动开启或关闭，实现反电动势的抑制吸收。本发明有益效果是：电路简单可靠，有利于实现小型化；充分考虑瞬态、稳态超压情况，采用电容、电阻的储能和耗能特性可充分吸收系统能量，同时可为电机启动和换向提供瞬态能量输出，可靠性高；通过大容量电容对系统供电的冲击响应、电阻开关速度、开关迟滞保护、过流保护，提高了系统实用性。

技术领域

本发明涉及一种可广泛应用于大功率电动舵机反电动势抑制的电动舵机反电动势抑制电路。

背景技术

随着无人机技术的发展，大功率电动舵机广泛应用在飞行控制舵面系统中，相较于传统液压伺服电机具有体积小、重量轻、频响高等特点。在无人机使用维护过程中飞行控制舵面存在外力推动和惯性负载等力的反作用形式，因此电机线圈会产生反向高压。

目前针对电动舵机的反电动势抑制方法多采用电容储能的方式，此种方法简单可行，但针对大功率电机反电势能量较大的情况受制于电容的容值，采用较大电容时体积大且在系统初始加电过程中因电容的充电效应会造成对主电源有较大的冲击电流。此外，针对大功率应用场合也有采用电阻吸能的方式，此种电路往往会结合一个电压比较器检测系统反电动势超过规定阈值时将电阻串接开关打开进行高压能量的吸收，此种方法的比较器多采用系统二次电源电压(比如12V)，在系统主供电不加电时对反电动势无法进行防护。

发明内容

本公开实施例公开了一种电动舵机反电动势抑制电路，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种电动舵机反电动势抑制电路，所述电动舵机反电动势抑制电路无需外部电源输入，当舵机出现反电动势时，通过电动舵机反电动势抑制电路的超压和欠压的迟滞保护电压阈值，控制电动舵机反电动势抑制电路自动开启或关闭，实现反电动势的抑制吸收。

进一步，所述电动舵机反电动势抑制电路包括超压瞬态抑制电路、超压阻性负载加载电路和电容抑制电路；

所述超压瞬态抑制电路，用于将电机产生的部分瞬态高压能量进行泄放，防止瞬态高压对后端的电路系统造成超压冲击；

所述超压阻性负载加载电路，用于在电机出现稳态反电动势高压时，实现阻性负载的能量泄放；当舵机出现反电动势时，通过电动舵机反电动势抑制电路的超压和欠压的迟滞保护电压阈值，控制电动舵机反电动势抑制电路自动开启或关闭，避免因电路频繁开关对元器件造成损伤；

所述电容抑制电路，用于防止系统加电时大容量电容对供电系统的能量冲击，同时也能够在出现超压情况时迅速进行能量存储，欠压时利用电容的瞬态放电特性为电机启动或换向提供瞬态能量。

其中，所述超压瞬态抑制电路、超压阻性负载加载电路和电容抑制电路之间相互并联。

进一步，所述超压瞬态抑制电路包括保险丝F1和二极管V4；

其中，所述保险丝F1的一端和反电动势输入端VIN连接，另一端与二极管V4的阴极连接，二极管V4的阳极接地。

进一步，所述超压阻性负载加载电路包括超压检测电路和阻性负载加载电路；

其中，所述超压检测电路，用于检测反电动势输入端VIN的电压值，判断是否超出反电动势抑制电路的超压和欠压的迟滞保护电压阈值，实现控制电动舵机反电动势抑制电路自动开启或关闭，避免因电路频繁开关对元器件造成损伤；

所述阻性负载加载电路，用于在电机出现稳态反电动势高压时，实现阻性负载的能量泄放。

进一步，所述超压检测电路包括电阻R4、电阻R5、二极管V8和三极管Q1；