[发明专利]一种伺服驱动器的IPM模块故障检测与保护电路

说明书

本发明公开了一种伺服驱动器的IPM模块故障检测与保护电路，包括IPM模块基本外围电路，对IPM模块进行故障触发、温度采样、电流采样和故障输出处理；过流保护电路，对IPM模块进行过流保护；温度保护电路，对IPM模块进行过温保护；电压检测和保护电路，检测IPM模块的工作电压，对IPM模块进行过压保护；故障反馈电路，对IPM模块的故障进行反馈；本IPM模块故障检测与保护电路的故障保护类型全面，保护逻辑简明，保护电路拓扑统一；整个电路的成本低、可靠性高，满足使用要求。

技术领域

本发明涉及工业自动化/机器人电路设计领域，尤其涉及的是一种伺服驱动器的IPM模块故障检测与保护电路。

背景技术

伺服驱动器作为工业自动化、机器人领域的驱动控制单元，是整个运动控制系统的基础。而智能功率集成模块（简称IPM）作为小功率伺服驱动器中能量变换的核心元器件，驱动伺服电机完成上层控制器的所有运动指令，精准实现控制对象的运动控制。在功率变化过程中，IPM模块需要执行高开关频率，需要承受高du/dt（电压变化率），高di/dt（电流变化率），如因控制程序出错、控制对象突变、环境干扰等因素，会使IPM可能承受超过器件本身的相关规格，进而导致IPM损坏。因此，如何对IPM进行相应的各项保护，确保IPM处于安全工作区，其保护电路显得尤为重要。

针对上述所述的问题，目前在对IPM模块进行保护的现有技术中，一般采用单项独立保护的原则，比如过电流保护利用分流电阻的电压值整形滤波后直接送入IPM模块故障输入引脚，同时IPM模块的故障输出又经过隔离光耦送入至MCU，温度采集和过欠压信号则通过线性光耦隔离，将采样信号通过ADC转换送入至MCU，进而由软件判断故障逻辑，控制IPM的工作状态，保护可能存在不及时，而且这些保护电路的形式分散、需要采用隔离方案以满足安规要求，不能满足使用要求。

因此，现有的技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伺服驱动器的IPM模块故障检测与保护电路，旨在解决现有的IPM模块保护电路存在保护形式分散、逻辑复杂、保护不及时以及成本高的问题。

本发明的技术方案如下：一种伺服驱动器的IPM模块故障检测与保护电路，其中，包括：

IPM模块基本外围电路，对IPM模块进行故障触发、温度采样、电流采样和故障输出处理；

过流保护电路，对IPM模块进行过流保护；

温度保护电路，对IPM模块进行过温保护；

电压检测和保护电路，检测IPM模块的工作电压，对IPM模块进行过压保护；

故障反馈电路，对IPM模块的故障进行反馈；

所述过流保护电路与IPM模块基本外围电路连接，过流保护电路与故障反馈电路连接；温度保护电路与IPM模块基本外围电路连接，温度保护电路与故障反馈电路连接；电压检测和保护电路与IPM模块基本外围电路连接，电压检测和保护电路与故障反馈电路连接；IPM模块基本外围电路与故障反馈电路连接。