一種用于陀螺羅經(jīng)上的電機(jī)驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供的用于陀螺羅經(jīng)上的電機(jī)驅(qū)動電路，包括電源隔離器，光耦和電機(jī)驅(qū)動芯片；電機(jī)驅(qū)動電路的輸入電源連接至電源隔離器輸入端，電源隔離器輸出端輸出的電源作為電機(jī)驅(qū)動電路驅(qū)動電源，電機(jī)驅(qū)動電路驅(qū)動電源用于給光耦和電機(jī)驅(qū)動芯片供電；數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的輸出信號連接至光耦的輸入端，光耦的輸出端連接至電機(jī)驅(qū)動芯片的輸入端，電機(jī)驅(qū)動芯片的輸出端連接至電機(jī)的控制端。能夠應(yīng)用在采用數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的陀螺羅經(jīng)上，同時還通過隔離電源，光耦和隔離電容進(jìn)行信號隔離，避免數(shù)字伺服控制系統(tǒng)輸出信號收到干擾后，影響電機(jī)驅(qū)動芯片驅(qū)動電機(jī)。
【專利說明】
一種用于陀螺羅經(jīng)上的電機(jī)驅(qū)動電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及船舶導(dǎo)航領(lǐng)域，尤其涉及一種用于陀螺羅經(jīng)上的電機(jī)驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]陀螺羅經(jīng)也稱電羅經(jīng)，是利用陀螺儀的定軸性和進(jìn)動性這兩大基本特性，結(jié)合地球自轉(zhuǎn)矢量和重力矢量，借助控制設(shè)備和阻尼設(shè)備而制成的提供真北基準(zhǔn)的一種指向儀器，可以幫助船舶確定艏向或目標(biāo)方位的精密助航設(shè)備。與傳統(tǒng)的磁羅經(jīng)相比，有精度高，航向穩(wěn)定，不受磁場影響的特點(diǎn)。陀螺羅經(jīng)內(nèi)設(shè)有陀螺球，俯仰電機(jī)，方位電機(jī)，電磁擺，加速度計(jì)，磁傳感器，溫度傳感器等。其中，陀螺球是電羅經(jīng)運(yùn)行的關(guān)鍵部件，只有陀螺球內(nèi)的陀螺馬達(dá)高速旋轉(zhuǎn)才具有定軸性和進(jìn)動性;電磁擺，方位8字線圈，俯仰8字線圈才有信號輸入和輸出。方位電機(jī)和俯仰電機(jī)分別指受方位隨動信號和俯仰隨動信號控制，用以驅(qū)動隨動部分運(yùn)動的微型電機(jī)。電磁擺是陀螺羅經(jīng)的阻尼部件，檢測羅經(jīng)的阻尼周期。加速度計(jì)用于檢測陀螺球的水平位置和俯仰位置。磁傳感器用于粗略檢測真北航向，以粗略真北航向啟動電羅經(jīng)，使得電羅經(jīng)上電后自動工作，快速指真北。溫度傳感器用于檢測電路工作溫度和環(huán)境溫度，使電路工作在最佳工作狀態(tài)。
[0003]現(xiàn)有的陀螺羅經(jīng)大多數(shù)采用模擬伺服控制系統(tǒng)，伺服控制系統(tǒng)在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試時，大部分都是通過調(diào)整硬件電路上的元器件來實(shí)現(xiàn)，例如調(diào)整阻容網(wǎng)絡(luò)中的電阻值和電容值，系統(tǒng)調(diào)試麻煩，同時由于大部分元器件的特性都會受環(huán)境溫度影響，這樣就導(dǎo)致了伺服控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性容易受到環(huán)境溫度變化的影響，而產(chǎn)生漂移，該伺服控制系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)柔性化設(shè)計(jì)。為此
【申請人】提供了一種應(yīng)用在陀螺羅經(jīng)上的數(shù)字伺服控制系統(tǒng)，可以根據(jù)檢測到的信號驅(qū)動俯仰電機(jī)和方位電機(jī)，其調(diào)試方法簡單，系統(tǒng)穩(wěn)定性更好。但是在陀螺羅經(jīng)中，如果直接從數(shù)字伺服控制系統(tǒng)輸出信號驅(qū)動電機(jī)(包括驅(qū)動俯仰電機(jī)和方位電機(jī))，由于電網(wǎng)傳導(dǎo)干擾，會使得數(shù)字伺服控制系統(tǒng)輸出信號收到干擾，影響了電機(jī)驅(qū)動。因此
【申請人】在實(shí)現(xiàn)具有數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的陀螺羅經(jīng)的同時，還需要考慮如何設(shè)計(jì)一種電機(jī)驅(qū)動電路，能夠應(yīng)用在采用數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的陀螺羅經(jīng)上，電源隔離效果好，避免了直接用收到干擾后的數(shù)字伺服控制系統(tǒng)輸出信號控制電機(jī)驅(qū)動芯片，影響電機(jī)驅(qū)動芯片驅(qū)動電機(jī)的情況。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本實(shí)用新型在于怎么提供一種電機(jī)驅(qū)動電路，能夠應(yīng)用在采用數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的陀螺羅經(jīng)上，電源隔離效果好，避免了直接用收到干擾后的數(shù)字伺服控制系統(tǒng)輸出信號控制電機(jī)驅(qū)動芯片，影響電機(jī)驅(qū)動芯片驅(qū)動電機(jī)的情況。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種用于陀螺羅經(jīng)上的電機(jī)驅(qū)動電路，包括電源隔離器，光耦和電機(jī)驅(qū)動芯片；電機(jī)驅(qū)動電路的輸入電源連接至電源隔離器輸入端，電源隔離器輸出端輸出的電源作為電機(jī)驅(qū)動電路驅(qū)動電源，電機(jī)驅(qū)動電路驅(qū)動電源用于給光耦和電機(jī)驅(qū)動芯片供電；數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的輸出信號連接至光耦的輸入端，光耦的輸出端連接至電機(jī)驅(qū)動芯片的輸入端，電機(jī)驅(qū)動芯片的輸出端連接至電機(jī)的控制端。
[0007]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的輸出信號通過二極管連接至光耦的輸入端，其中數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的輸出信號連接至二極管的負(fù)極，二極管的負(fù)極還連接至光耦輸入端的正極，二極管的正極連接至光耦輸入端的負(fù)極，二極管的正極接地。
[0008]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述光耦的輸出端通過上拉電阻連接至電機(jī)驅(qū)動電路驅(qū)動電源，光耦的輸出端還通過隔離電容接地。
[0009]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述電源隔離器的型號為B0505M-1W。
[0010]作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述光耦的型號為HCPL0631。
[0011]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0012]本實(shí)用新型提供的用于陀螺羅經(jīng)上的電機(jī)驅(qū)動電路，能夠應(yīng)用在采用數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的陀螺羅經(jīng)上，同時還通過隔離電源，光耦和隔離電容進(jìn)行信號隔離，避免數(shù)字伺服控制系統(tǒng)輸出信號收到干擾后，影響電機(jī)驅(qū)動芯片驅(qū)動電機(jī)。
【附圖說明】
[0013]圖1為實(shí)施例中光耦外圍的電路圖。
[0014]圖2為實(shí)施例中電源隔離器外圍的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0016]實(shí)施例:
[0017]一種用于陀螺羅經(jīng)上的電機(jī)驅(qū)動電路，如圖1、2所示，包括電源隔離器U16，光耦U24和電機(jī)驅(qū)動芯片；電機(jī)驅(qū)動電路的輸入電源(+5VA，GNDA)連接至電源隔離器U16輸入端(管腳2:VCC，管腳1:GND)，電源隔離器輸出端(管腳4:+V，管腳3:0V)輸出的電源作為電機(jī)驅(qū)動電路驅(qū)動電源(5VD，GNDD)，電機(jī)驅(qū)動電路驅(qū)動電源用于給光耦和電機(jī)驅(qū)動芯片供電；其中電源隔離器的輸入端和輸出端可以采用0.1uF電容和1uF電容進(jìn)行隔離。所述電源隔離器的型號為B0505M-1W。這樣可以在電機(jī)驅(qū)動電路的輸入端進(jìn)行電源隔離，能夠更好地減少模塊之間的串?dāng)_。
[0018]數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的第一路輸出信號MDIRY，第二路輸出信號MSTEPY)連接至光耦U24的輸入端(其中，第一路輸出信號MDIRY連接至光耦U24的I管腳，第二路輸出信號MSTEPY連接至光耦U24的4管腳，光耦U24的2、3管腳接地GND)，光耦的輸出端(光耦U24的6、7管腳)連接至電機(jī)驅(qū)動芯片的輸入端(其中包括第一輸入端DIRY，第二輸入端STEPY，其中第一輸入端DIRY連接至光耦U24的7管腳，第二輸入端STEPY連接至光耦U24的6管腳，光耦U24的5管腳接地GNDD，8管腳接5VD)，電機(jī)驅(qū)動芯片的輸出端連接至電機(jī)的控制端。光耦一方面對數(shù)字伺服控制系統(tǒng)輸出信號進(jìn)行隔離，另一方面還用于對電源進(jìn)行隔離。
[0019]所述數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的輸出信號通過二極管(D10，D11)連接至光耦的輸入端，其中數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的輸出信號連接至二極管的負(fù)極，二極管的負(fù)極還連接至光耦輸入端的正極，二極管的正極連接至光耦輸入端的負(fù)極，二極管的正極接地。其中數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的輸出信號還可以通過限流電阻(R67，R68，阻值為470歐姆)連接至光耦U24的輸入端，用于限制流入光耦輸入端電流的大小。所述光耦的輸出端通過上拉電阻(例如，DIRY通過電阻R39上拉)連接至電機(jī)驅(qū)動電路驅(qū)動電源，光耦的輸出端還通過隔離電容(例如，DIRY通過電容C182隔離)接地。二極管用于保護(hù)光耦，如果數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的輸出信號低于GND，則數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的輸出信號通過二極管接地，防止光耦反向擊穿。其中二極管的型號為IN4148，所述光耦的型號為HCPL0631。
[0020]該電機(jī)驅(qū)動電路，能夠應(yīng)用在采用數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的陀螺羅經(jīng)上，同時還通過隔離電源，光耦和隔離電容進(jìn)行信號隔離，改善電磁兼容性能。且輸入與輸出隔離，且與其他控制模塊的工作電源隔離，提高安全性，改善可靠性。避免數(shù)字伺服控制系統(tǒng)輸出信號收到干擾后，影響電機(jī)驅(qū)動芯片驅(qū)動電機(jī)。
[0021]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于陀螺羅經(jīng)上的電機(jī)驅(qū)動電路，其特征在于，包括電源隔離器，光耦和電機(jī)驅(qū)動芯片；電機(jī)驅(qū)動電路的輸入電源連接至電源隔離器輸入端，電源隔離器輸出端輸出的電源作為電機(jī)驅(qū)動電路驅(qū)動電源，電機(jī)驅(qū)動電路驅(qū)動電源用于給光耦和電機(jī)驅(qū)動芯片供電；數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的輸出信號連接至光耦的輸入端，光耦的輸出端連接至電機(jī)驅(qū)動芯片的輸入端，電機(jī)驅(qū)動芯片的輸出端連接至電機(jī)的控制端。2.如權(quán)利要求1所述的用于陀螺羅經(jīng)上的電機(jī)驅(qū)動電路，其特征在于，所述數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的輸出信號通過二極管連接至光耦的輸入端，其中數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的輸出信號連接至二極管的負(fù)極，二極管的負(fù)極還連接至光耦輸入端的正極，二極管的正極連接至光耦輸入端的負(fù)極，二極管的正極接地。3.如權(quán)利要求1所述的用于陀螺羅經(jīng)上的電機(jī)驅(qū)動電路，其特征在于，所述光耦的輸出端通過上拉電阻連接至電機(jī)驅(qū)動電路驅(qū)動電源，光耦的輸出端還通過隔離電容接地。4.如權(quán)利要求1所述的用于陀螺羅經(jīng)上的電機(jī)驅(qū)動電路，其特征在于，所述電源隔離器的型號為B0505M-1W。5.如權(quán)利要求1所述的用于陀螺羅經(jīng)上的電機(jī)驅(qū)動電路，其特征在于，所述光耦的型號為HCPL0631。
【文檔編號】G01C19/08GK205482967SQ201620315313
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】張俊華, 張心鈺, 吳濤, 廖天坤
【申請人】中船重工重慶長平機(jī)械有限責(zé)任公司