一種步進(jìn)電機(jī)線圈及步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種步進(jìn)電機(jī)線圈，包括兩個(gè)線圈繞組、與兩個(gè)線圈繞組配合的定子外殼和電磁極板，線圈繞組的骨架上設(shè)置有插針固定部，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)線圈還設(shè)置有接地插針，至少其中一個(gè)骨架上還設(shè)置有用于固定接地插針的插針固定部，接地插針固定于該插針固定部，接地插針包括兩個(gè)連接端子，其中一個(gè)端子與兩個(gè)定子外殼中的一個(gè)通過焊接而連通，另一端子則與外部的接地端導(dǎo)通。這樣可以預(yù)防由于通斷電過程定子外殼或者電磁極板產(chǎn)生靜電而影響其他元器件，也可以避免車輛在使用過程中其他電器件產(chǎn)生的靜電影響步進(jìn)電機(jī)線圈而造成誤動(dòng)作。
【專利說明】一種步進(jìn)電機(jī)線圈及步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種車用的步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)線圈。

【背景技術(shù)】
[0002]電子膨脹閥是一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的節(jié)流閥，在家用空調(diào)中已廣泛使用，一般采用使用恒壓驅(qū)動(dòng)的單極性控制方法:每一繞組有兩相，控制器通過6根引線給各繞組按預(yù)定時(shí)序通電，單極性驅(qū)動(dòng)一般采用四相八拍或四項(xiàng)四拍勵(lì)磁方式，使電子膨脹閥按需要的步序轉(zhuǎn)動(dòng)。而如果這類步進(jìn)電機(jī)用在車用如車用空調(diào)系統(tǒng)中，則由于使用環(huán)境的工況比較復(fù)雜，電壓范圍一般為DC9?16V，使用環(huán)境溫度有可能是從-40°C變化到120°C，且車輛的震動(dòng)要大得多，同樣線圈電阻變化量較大，因以恒壓方式驅(qū)動(dòng)時(shí)在低溫、高溫時(shí)的電流差異很大，從而使電機(jī)無法正常動(dòng)作；這樣在這樣的系統(tǒng)中難以實(shí)現(xiàn)恒壓驅(qū)動(dòng)。并且車輛的空調(diào)控制器或行車電腦需要實(shí)時(shí)控制、診斷各個(gè)電子部件，對(duì)低速部件一般采用LIN總線連接。這樣這類步進(jìn)電機(jī)的線圈設(shè)計(jì)需要解決總線驅(qū)動(dòng)，和各工況下使電子膨脹閥等步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)能恒定工作這些課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種在車用的環(huán)境中，可以預(yù)防由于通斷電過程定子外殼或者電磁極板產(chǎn)生靜電而影響其他元器件，也可以避免車輛在使用過程中其他電器件產(chǎn)生的靜電影響步進(jìn)電機(jī)線圈而造成誤動(dòng)作。為此本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0004]一種步進(jìn)電機(jī)線圈，包括兩個(gè)線圈繞組、與兩個(gè)線圈繞組配合的定子外殼和電磁極板，線圈繞組的骨架上設(shè)置有插針固定部，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)線圈還設(shè)置有接地插針，至少其中一個(gè)骨架上還設(shè)置有用于固定接地插針的插針固定部，接地插針固定于該插針固定部，接地插針包括兩端的連接端子，其中一個(gè)端子與兩個(gè)定子外殼中的至少一個(gè)通過焊接而連通，另一端子則與外部的接地端導(dǎo)通。進(jìn)一步地，所述設(shè)置有用于固定接地插針的插針固定部的線圈骨架具有兩個(gè)平行設(shè)置的鍔狀部，其中一個(gè)鍔狀部呈大致圓環(huán)狀，而另一鍔狀部在呈大致圓環(huán)狀基礎(chǔ)上向外突出設(shè)置有所述插針固定部，插針固定部設(shè)置有通孔，所述接地插針呈“L”形，一端穿過通孔設(shè)置。
[0005]所述用于固定接地插針的插針固定部設(shè)置于骨架突出部份的中部位置，其兩邊為用于固定與所述線圈繞組連通的插針的插針固定部；且所述接地插針的端子朝向另一線圈繞組的定子外殼，并通過點(diǎn)焊或錫焊方式使接地插針的端子與另一繞組的定子外殼導(dǎo)通。
[0006]所述步進(jìn)電機(jī)線圈還包括驅(qū)動(dòng)電路板，所述兩個(gè)線圈繞組和驅(qū)動(dòng)電路板通過插針相連接，且所述接地插針與所述驅(qū)動(dòng)電路板的接地端連接，所述接地插針通過驅(qū)動(dòng)電路板與外部的接地端導(dǎo)通。所述驅(qū)動(dòng)電路板還可以設(shè)置于所述步進(jìn)電機(jī)線圈的外部，即不屬于或不固定于所述步進(jìn)電機(jī)線圈。
[0007]所述步進(jìn)電機(jī)線圈通過三個(gè)插片使所述驅(qū)動(dòng)電路板與外部系統(tǒng)連接，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過所述驅(qū)動(dòng)電路板轉(zhuǎn)換后傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作；
[0008]或者所述步進(jìn)電機(jī)線圈通過四個(gè)插片使所述驅(qū)動(dòng)電路板與外部連接，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過所述驅(qū)動(dòng)電路板轉(zhuǎn)換后傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作；最后一插片連接到系統(tǒng)的地址線。
[0009]所述驅(qū)動(dòng)電路板包括信號(hào)收發(fā)模塊、處理模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、給信號(hào)收發(fā)模塊和處理模塊供電的電源模塊；所述電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊與一個(gè)插片電聯(lián)接，該插片與外部的電源連通；所述插片與所述驅(qū)動(dòng)電路板連接固定并導(dǎo)通。
[0010]所述驅(qū)動(dòng)模塊包括電流控制模塊、用于反饋線圈電流的采樣電阻Rs、及H橋，所述H橋給所述線圈繞組提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0011]所述H橋包括4個(gè)MOSFET開關(guān)管:Q1_Q4，第一 MOSFET開關(guān)管Ql與第二 MOSFET開關(guān)管Q2之間連接到電源；第三MOSFET開關(guān)管Q3、第四MOSFET開關(guān)管Q4之間接電阻Rs后接地；第一 MOSFET開關(guān)管Ql、第三MOSFET開關(guān)管Q3和第二 MOSFET開關(guān)管Q2、第四MOSFET開關(guān)管Q4之間分別引出一個(gè)連接點(diǎn)接到線圈的兩端；所述處理模塊設(shè)定了電流值并提供給所述驅(qū)動(dòng)模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊中的電流控制模塊根據(jù)設(shè)定的電流值確定一相對(duì)應(yīng)的電壓閾值；在線圈供電過程中，電阻Rs兩端的電壓被實(shí)時(shí)采集反饋給所述電流控制模塊，電流控制模塊將該電壓反饋值和電壓閾值做比較，通過比較結(jié)果控制所述MOSFET開關(guān)管Q1-Q4的導(dǎo)通、關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)電流的恒流控制，這里的恒流控制指的是使直流或交流電保持在相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)間。
[0012]本發(fā)明還提供一種步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，包括上述權(quán)利要求所述的步進(jìn)電機(jī)線圈和驅(qū)動(dòng)電路板，步進(jìn)電機(jī)線圈和驅(qū)動(dòng)電路板分開設(shè)置，所述步進(jìn)電機(jī)線圈通過驅(qū)動(dòng)電路板與外部系統(tǒng)電連接；所述驅(qū)動(dòng)電路板設(shè)置有或連接有用于與外部系統(tǒng)連接的三個(gè)插片，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過所述驅(qū)動(dòng)電路板轉(zhuǎn)換后傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作；或者所述驅(qū)動(dòng)電路板設(shè)置有或連接有用于與外部系統(tǒng)連接的四個(gè)插片，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過所述驅(qū)動(dòng)電路板轉(zhuǎn)換后傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作；最后一個(gè)插片連接到系統(tǒng)的地址線。
[0013]所述驅(qū)動(dòng)電路板包括信號(hào)收發(fā)模塊、處理模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、給信號(hào)收發(fā)模塊和處理模塊供電的電源模塊；所述電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊與電源線連通；所述驅(qū)動(dòng)模塊包括電流控制模塊、用于反饋線圈電流的采樣電阻Rs、及H橋，所述H橋給所述線圈繞組提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0014]所述H橋可以包括4個(gè)MOSFET開關(guān)管:Q1_Q4，第一 MOSFET開關(guān)管Ql與第二MOSFET開關(guān)管Q2之間連接到電源；第三MOSFET開關(guān)管Q3、第四MOSFET開關(guān)管Q4之間接電阻Rs后接地；第一 MOSFET開關(guān)管Q1、第三MOSFET開關(guān)管Q3和第二 MOSFET開關(guān)管Q2、第四MOSFET開關(guān)管Q4之間分別引出一個(gè)連接點(diǎn)接到線圈的兩端；所述處理模塊設(shè)定了電流值并提供給所述驅(qū)動(dòng)模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊中的電流控制模塊根據(jù)所述處理模塊設(shè)定的電流值確定一相對(duì)應(yīng)的電壓閾值；在線圈供電過程中，電阻Rs兩端的電壓被實(shí)時(shí)采集反饋給所述電流控制模塊，電流控制模塊將該電壓反饋值和電壓閾值做比較，通過比較結(jié)果控制所述MOSFET開關(guān)管Q1-Q4的導(dǎo)通、關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)電流的恒流控制；這里的恒流控制指的是使直流或交流保持在相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)間相對(duì)穩(wěn)定。MOSFET開關(guān)管還可以用其他場效應(yīng)管或三極管替代。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明第一種實(shí)施例的步進(jìn)電機(jī)的線圈的部份剖視示意圖；
[0016]圖2是圖1所示線圈一個(gè)繞組的部份剖視示意圖；
[0017]圖3是圖1所示線圈設(shè)置電路板的外殼配合部位的局部放大示意圖；
[0018]圖4是圖1所示線圈在注塑前部件的示意圖；
[0019]圖5是圖4所示線圈部件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6是圖1所示線圈的用于設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路板的第一外殼與第二外殼的剖視示意圖；
[0021]圖7是圖1所示線圈裝配組裝過程的示意圖；
[0022]圖8是本發(fā)明第二種實(shí)施例的步進(jìn)電機(jī)線圈的部份剖視示意圖；
[0023]圖9是圖8所示線圈在注塑前的示意圖；
[0024]圖10是圖8所示線圈裝配組裝過程的示意圖；
[0025]圖11本發(fā)明第三種實(shí)施例的步進(jìn)電機(jī)線圈沿接地插針部位的部份剖視示意圖；
[0026]圖12是圖11所示線圈的注塑件的另一種改進(jìn)方式的示意圖；
[0027]圖13是圖11所示線圈用于保護(hù)電路板的外殼的剖視示意圖；
[0028]圖14是圖11所示線圈裝配組裝過程的示意圖；
[0029]圖15是本發(fā)明實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)電路板的一種實(shí)施方式示意圖；
[0030]圖16是圖15所示驅(qū)動(dòng)電路板中驅(qū)動(dòng)模塊的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)線圈的【具體實(shí)施方式】，請(qǐng)參圖1-7，這是本發(fā)明的第一種實(shí)施例。本發(fā)明的線圈包括，線圈注塑件10、蓋帽3、安裝件2、驅(qū)動(dòng)電路板5、插片罩殼7 ;線圈注塑件10包括兩個(gè)線圈骨架11、分別繞制在每個(gè)線圈骨架上的一個(gè)繞組110、固定在骨架上并與繞組連接的插針14、定子外殼12、電磁極板13。具體地，線圈骨架11具有兩個(gè)平行設(shè)置的鍔狀部，其中一個(gè)鍔狀部呈大致圓環(huán)狀，而另一鍔狀部在呈大致圓環(huán)狀基礎(chǔ)上向外突出設(shè)置有三個(gè)插針固定部，每個(gè)插針固定部設(shè)置有容插針穿過固定的通孔，在線圈繞制完成后，內(nèi)線頭1101與第一插針固定部111上固定設(shè)置的插針14導(dǎo)通連接固定，外線頭1102與第二插針固定部112上固定設(shè)置的插針14導(dǎo)通連接固定，具體可以通過焊接如點(diǎn)焊或錫焊等方式使繞組與插針連接導(dǎo)通。兩個(gè)線圈繞組中至少在其中一個(gè)骨架位于中間部位的插針固定部113上固定有接地插針15，接地插針15包括兩個(gè)連接端子:第一端子151、第二端子152，其中一個(gè)端子如本實(shí)施例中的第一端子151與兩個(gè)定子外殼12中的一個(gè)通過焊接而連通，另一端子則與外部的接地端連通。兩個(gè)線圈繞組110、與兩個(gè)電磁極板13、定子外殼12裝配形成線圈繞組的組裝件，使接地插針15的第一端子151與位于相對(duì)另一面的定子外殼12靠近，并通過點(diǎn)焊或錫焊等方式使接地插針15與定子外殼12導(dǎo)通。另外也可以是其中一個(gè)骨架上設(shè)置有三個(gè)插針固定部，而另外一個(gè)骨架上則只需要設(shè)置與繞組配合的兩個(gè)插針固定部即可；另外接地插針15也不一定要連接到中間部位的插針固定部，而連接到一端也同樣可以實(shí)現(xiàn)。然后通過注塑工藝進(jìn)行絕緣包封形成線圈注塑件10，線圈注塑件10至少具有五個(gè)插針露出，其中四個(gè)為兩個(gè)繞組的連接端，而另外一個(gè)則是用于與外界接地用的端子；當(dāng)然也可以采用兩個(gè)接地端子，使兩個(gè)繞組分別接地。
[0032]在形成線圈注塑件10后，裝上用于容置驅(qū)動(dòng)電路板5的第一外殼41 ;同時(shí)將用于與外部連接的插片71與插片罩殼7裝配固定，并使插片71與驅(qū)動(dòng)電路板5連接固定，本實(shí)施例中插片具體為3個(gè)；并使插片71與驅(qū)動(dòng)電路板5上對(duì)應(yīng)的接口通過焊接而連通固定；然后將驅(qū)動(dòng)電路板5與插片罩殼的組裝件裝入第一外殼41，使驅(qū)動(dòng)電路板5與線圈注塑件10伸出的插針進(jìn)行配合裝配，線圈繞組和驅(qū)動(dòng)電路板5用4根插針電連接；驅(qū)動(dòng)電路板5與第一外殼41通過第一外殼41上設(shè)置的限位部414限位，驅(qū)動(dòng)電路板5與插針通過焊接連接固定而導(dǎo)通，插片罩殼7上的凹槽卡入第一外殼41的第一配合部411而定位，使接地插針15的第二端子152與驅(qū)動(dòng)電路板5的接地端連接導(dǎo)通。在驅(qū)動(dòng)電路板5安裝連接完成后，再裝上與第一外殼41配合的第二外殼42，并通過超聲波焊接使第一外殼41與第二外殼42的連接部位完全融合固定；為了保證兩者接合部位焊接后的絕緣性能，第一外殼41在用于超聲波焊接的部位設(shè)置有至少一個(gè)呈銳角形狀的凸起部412，凸起部412沿第一外殼41的連接部位呈連續(xù)設(shè)置，而在第二外殼42設(shè)置有對(duì)應(yīng)的凹凸部422，使第一外殼41的凸起部412與第二外殼42設(shè)置的凹部配合，第二外殼42設(shè)置的凸部與第一外殼41的凸起部412旁邊的部位配合；使兩者在超聲波焊接時(shí)可以相互融合，另外在第一外殼41和或第二外殼42上還可以設(shè)有相應(yīng)的限位結(jié)構(gòu)，防止焊接時(shí)錯(cuò)位。插片罩殼7的凹槽部位通過第二外殼42的第二配合部421與第一外殼41的第一配合部411配合卡設(shè)而固定；為了進(jìn)一步保證驅(qū)動(dòng)電路板防水性能，還可以再在第一外殼41與第二外殼42配合形成的空間中注入灌封絕緣材料使之固化形成絕緣灌封層69。另外第一外殼41與線圈注塑件10也可以通過超聲波焊接保證絕緣性能，如在第一外殼41上設(shè)置有銳角狀凸起413，在超聲波焊接時(shí)銳角狀凸起413與線圈注塑件結(jié)合而保證兩者結(jié)合后的防水性能。這里銳角狀凸起413的形狀也可以用方形或其他形狀的凸起替代。
[0033]另外，為了與電機(jī)配合安裝的需要，本發(fā)明的實(shí)施例中在線圈注塑件10上還設(shè)有與安裝件2相配合的的三個(gè)呈均勻分布的凸臺(tái)102，在凸臺(tái)與安裝件2配合固定后，使凸臺(tái)102伸出安裝件2的部位變形從而使安裝件2與線圈注塑件10固定。凸臺(tái)也可以為更多個(gè)，如4-6個(gè)。另外為了保護(hù)電機(jī)，還在線圈上設(shè)置有蓋帽3，蓋帽3與線圈注塑件也是通過超聲波焊接而固定的。
[0034]這樣線圈就可以通過三個(gè)插片與系統(tǒng)連接，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路板傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作。這樣與系統(tǒng)的連接非常簡單方便。另外，線圈也可以通過四個(gè)插片與系統(tǒng)連接，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，一個(gè)與系統(tǒng)的地址線連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路板傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作。
[0035]下面介紹本發(fā)明的第二種實(shí)施例，請(qǐng)參圖8-10。這一實(shí)施例與上面介紹的第一實(shí)施例的主要區(qū)別在于，本實(shí)施例中的線圈是在將驅(qū)動(dòng)電路板5與插片罩殼7組裝在一起然后再進(jìn)行注塑形成線圈注塑件20的，這樣，插片7、驅(qū)動(dòng)電路板5都是通過線圈注塑件20的絕緣層固定而保證防水性能的。這樣也省去了后續(xù)的組裝、固定、灌封等工序。
[0036]下面介紹本發(fā)明的第三種實(shí)施例，請(qǐng)參圖11-14。線圈包括線圈注塑件30、蓋帽3、安裝件2、驅(qū)動(dòng)電路板5、插片罩殼8 ;線圈注塑件30包括兩個(gè)線圈骨架11、兩個(gè)定子外殼12、兩個(gè)電磁極板13、分別繞制在每個(gè)線圈骨架上的一個(gè)繞組110，每個(gè)繞組連接有兩個(gè)插針14。具體地，線圈骨架11具有兩個(gè)平行設(shè)置的鍔狀部，其中一個(gè)鍔狀部呈大致圓環(huán)狀，而另一鍔狀部在呈大致圓環(huán)狀基礎(chǔ)上向外突出設(shè)置有三個(gè)插針固定部，每個(gè)插針固定部設(shè)置有容插針穿過固定的通孔，在線圈繞制完成后，內(nèi)線頭1101與第一插針固定部111上固定設(shè)置的插針14導(dǎo)通連接，外線頭1102與第二插針固定部112上固定設(shè)置的插針14導(dǎo)通連接，具體可以通過焊接如點(diǎn)焊或錫焊等方式使繞組與插針連接導(dǎo)通。兩個(gè)線圈繞組中至少在其中一個(gè)骨架位于中間部位的插針固定部113上固定有接地插針15，兩個(gè)線圈繞組110、與兩個(gè)電磁極板13、定子外殼12裝配后，使接地插針15的一端與位于其所在這邊的定子外殼或位于相對(duì)另一面的定子外殼12靠近，并通過點(diǎn)焊或錫焊等方式使接地插針15與定子外殼12導(dǎo)通。
[0037]然后通過注塑工藝進(jìn)行絕緣包封形成線圈注塑件30，線圈注塑件30上設(shè)置有安裝驅(qū)動(dòng)電路板5時(shí)限位用的限位部302。將驅(qū)動(dòng)電路板5與線圈注塑件30進(jìn)行組裝，使驅(qū)動(dòng)電路板5與線圈注塑件30伸出的插針配合進(jìn)行裝配并通過焊接連接，同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路板5與線圈注塑件30通過線圈注塑件上設(shè)置的限位部302限位；具體地線圈繞組和驅(qū)動(dòng)電路板5采用4根插針電連接，同時(shí)線圈繞組上的接地插針與驅(qū)動(dòng)電路板5的接地端連接導(dǎo)通。在驅(qū)動(dòng)電路板5組裝完成后，再裝配用于保護(hù)驅(qū)動(dòng)電路板5的插片罩殼8。本實(shí)施例中插片罩殼8設(shè)置有一個(gè)用于容納驅(qū)動(dòng)電路板5的容納部83、以供插片通過的通孔部81、與線圈注塑件配合焊接的銳角狀凸起部82。凸起部82沿插片罩殼8朝向線圈注塑件30的一圈呈環(huán)狀設(shè)置，在組裝時(shí)，使插片71通過通孔部81，并使插片罩殼8的凸起部82貼近線圈注塑件30的表面進(jìn)行超聲波焊接，使插片罩殼8的凸起部82融化與線圈注塑件接合固定在一起而保證兩者結(jié)合后與外部的絕緣性能。另外，為了保證插片的固定，在組裝時(shí)還可以對(duì)插片通過的通孔部81的周圍施加局部高溫，使插片與插片罩殼固定，這樣插片除了與驅(qū)動(dòng)電路板的固定，還與插片罩殼固定，從而保證插片在插拔時(shí)更加可靠。
[0038]另外，為了使插片罩殼8與線圈注塑件30的超聲波焊接配合部位，還可以如圖12設(shè)置與插片罩殼8的銳角狀凸起部82配合的凹凸部301，這樣，兩者在超聲波焊接時(shí)融合會(huì)更好，從而可以保證驅(qū)動(dòng)電路板在容納部的絕緣性能。
[0039]同樣地，為了與電機(jī)安裝配合的需要，在線圈注塑件30上還設(shè)有與安裝件2相配合的的三個(gè)呈均勻分布的凸臺(tái)102，在凸臺(tái)與安裝件2配合固定后，使凸臺(tái)102伸出安裝件2的部位變形從而使安裝件2與線圈注塑件10固定。凸臺(tái)也可以為更多個(gè)，如4-6個(gè)。另外為了保護(hù)電機(jī)，還在線圈上設(shè)置有蓋帽3，蓋帽3與線圈注塑件也是通過超聲波焊接而固定的，從而使所述線圈注塑件的通孔形成一端封閉的結(jié)構(gòu)。安裝件與蓋帽分別設(shè)置在所述線圈注塑件主體的兩端。另外，插片罩殼與線圈注塑件的配合還可以采用卡接的方式，如在線圈注塑件上設(shè)置卡合部，而在插片罩殼上設(shè)置相應(yīng)的卡扣如環(huán)狀的卡扣或由二到四個(gè)小卡扣的組合等等，或者兩者相反設(shè)置，裝配時(shí)使插片罩殼卡入線圈注塑件的卡合部，并同時(shí)在卡合部設(shè)置彈性墊片如橡膠墊片以保證達(dá)到防水性能。本實(shí)施例的其他方面可以參照上面介紹的第一實(shí)施例，這里就不再復(fù)述。
[0040]具體地，驅(qū)動(dòng)電路板如圖15所示，驅(qū)動(dòng)電路板5包括信號(hào)收發(fā)模塊53、處理模塊51、驅(qū)動(dòng)模塊52、給信號(hào)收發(fā)模塊53和處理模塊51供電的電源模塊54,該電源模塊54將電源線電壓如12V轉(zhuǎn)換為低電壓如5V。驅(qū)動(dòng)模塊52與電源線通過線路P4連通。驅(qū)動(dòng)電路板5的三個(gè)外接插片分別通過外接線路P4、P2、P5連接到外部的電源、LIN/CAN總線、接地端。另外驅(qū)動(dòng)模塊52包括電流控制模塊523、用于反饋線圈電流的采樣電阻Rs、及2個(gè)H橋:521、522，每個(gè)H橋分別對(duì)應(yīng)I相線圈。以其中A相H橋?yàn)槔浒?個(gè)MOSFET開關(guān)管:Q1_Q4，第一 MOSFET開關(guān)管Ql與第二 MOSFET開關(guān)管Q2之間連接到Vbat，即電源線提供的電壓；第三MOSFET開關(guān)管Q3、第四MOSFET開關(guān)管Q4之間接電阻Rs后接地。四個(gè)MOSFET開關(guān)管Ql、Q3和Q2、Q4之間分別引出一個(gè)連接點(diǎn)接到A相線圈的兩端。
[0041]電流控制原理如下:處理模塊51設(shè)定了相對(duì)恒定的電流值并提供給驅(qū)動(dòng)模塊52，驅(qū)動(dòng)模塊52中的電流控制模塊521根據(jù)該電流值自動(dòng)確定一相對(duì)應(yīng)的電壓閾值；在線圈供電過程中，電阻Rs兩端的電壓被實(shí)時(shí)采集反饋給電流控制模塊523，電流控制模塊523將該電壓反饋值和電壓閾值做比較，通過比較結(jié)果控制MOSFET開關(guān)管Q1-Q4的導(dǎo)通、關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)電流的相對(duì)穩(wěn)定。如，當(dāng)?shù)谝?MOSFET開關(guān)管Ql、第四MOSFET開關(guān)管Q4同時(shí)導(dǎo)通，第二 MOSFET開關(guān)管Q2、第三MOSFET開關(guān)管Q3同時(shí)關(guān)斷時(shí)，線圈中的電流持續(xù)增大，當(dāng)增大超過電流控制模塊中確定的電壓閾值對(duì)應(yīng)的電流值時(shí)，在電流控制模塊523控制下,第一MOSFET開關(guān)管Q1、第四MOSFET開關(guān)管Q4被關(guān)斷，線圈中電流又減??；當(dāng)減小到一定程度，又使第一 MOSFET開關(guān)管Q1、第四MOSFET開關(guān)管Q4導(dǎo)通，線圈中電流又增大。如此實(shí)現(xiàn)電流的穩(wěn)定控制。另外MOSFET開關(guān)管也可以是其他的場效應(yīng)管或用三極管替代。
[0042]本發(fā)明通過在線圈上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路板，這樣可以使步進(jìn)電機(jī)的線圈每個(gè)繞組由兩相改為一相，并且使用時(shí)方便；另外使驅(qū)動(dòng)電路板與線圈一起固定，也使最終使用時(shí)無需控制用的驅(qū)動(dòng)電路板；另外定子外殼通過接地插針連接到驅(qū)動(dòng)電路板進(jìn)行接地，可以預(yù)防由于通斷電過程定子外殼或者電磁極板產(chǎn)生靜電而影響其他元器件，也可以避免車輛在使用過程中其他電器件產(chǎn)生的靜電影響步進(jìn)電機(jī)線圈而造成誤動(dòng)作；通過在驅(qū)動(dòng)電路板上設(shè)置電流控制模塊，可以使供給線圈的電流保持基本恒定，使步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作穩(wěn)定可靠。本發(fā)明定子外殼的接地是通過在線圈上繞組或者下繞組上多設(shè)有一根接地插針，將該插針與其中一個(gè)定子外殼進(jìn)行點(diǎn)焊或錫焊，接地插針的另一端與驅(qū)動(dòng)電路板進(jìn)行焊接，由于定子外殼與電磁極板、另一電磁極板及定子外殼接觸，這樣最終可通過驅(qū)動(dòng)電路板實(shí)現(xiàn)接地，連接安裝也相對(duì)簡便。另外，接地插針也并不是一定要通過驅(qū)動(dòng)電路板連接到接地端，也可以是單獨(dú)引出一個(gè)端子與外部系統(tǒng)的接地端連接而接地；從而可以滿足車用上特殊的需求。
[0043]需要說明的是:以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案，盡管本說明書參照上述的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種步進(jìn)電機(jī)線圈，包括兩個(gè)線圈繞組、與兩個(gè)線圈繞組配合的定子外殼和電磁極板，線圈繞組的骨架上設(shè)置有插針固定部，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)線圈還設(shè)置有接地插針，至少其中一個(gè)骨架上還設(shè)置有用于固定接地插針的插針固定部，接地插針固定于該插針固定部，接地插針包括兩端的連接端子，其中一個(gè)端子與兩個(gè)定子外殼中的至少一個(gè)通過焊接而連通，另一端子則與外部的接地端導(dǎo)通。
2.如權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，設(shè)置有用于固定接地插針的插針固定部的線圈骨架具有兩個(gè)平行設(shè)置的鍔狀部，其中一個(gè)鍔狀部呈大致圓環(huán)狀，而另一鍔狀部在呈大致圓環(huán)狀基礎(chǔ)上向外突出設(shè)置有所述插針固定部，插針固定部設(shè)置有通孔，所述接地插針呈“L”形，一端穿過通孔設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述用于固定接地插針的插針固定部設(shè)置于骨架突出部份的中部位置，其兩邊為用于固定與所述線圈繞組連通的插針的插針固定部；且所述接地插針的端子朝向另一線圈繞組的定子外殼，并通過點(diǎn)焊或錫焊方式使接地插針的端子與另一繞組的定子外殼導(dǎo)通。
4.如權(quán)利要求1-3其中任一所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)線圈還包括驅(qū)動(dòng)電路板，所述兩個(gè)線圈繞組和驅(qū)動(dòng)電路板通過插針相連接，且所述接地插針與所述驅(qū)動(dòng)電路板的接地端連接，所述接地插針通過驅(qū)動(dòng)電路板與外部的接地端導(dǎo)通。
5.如權(quán)利要求4所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)線圈通過三個(gè)插片使所述驅(qū)動(dòng)電路板與外部系統(tǒng)連接，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過所述驅(qū)動(dòng)電路板轉(zhuǎn)換后傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作； 或者所述步進(jìn)電機(jī)線圈通過四個(gè)插片使所述驅(qū)動(dòng)電路板與外部連接，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過所述驅(qū)動(dòng)電路板轉(zhuǎn)換后傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作；最后一插片連接到系統(tǒng)的地址線。
6.如權(quán)利要求5所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述插片與所述驅(qū)動(dòng)電路板連接固定并導(dǎo)通；所述驅(qū)動(dòng)電路板包括信號(hào)收發(fā)模塊、處理模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、給信號(hào)收發(fā)模塊和處理模塊供電的電源模塊；所述電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊與一個(gè)插片電聯(lián)接，該插片與外部的電源連通。
7.如權(quán)利要求6所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括電流控制模塊、用于反饋線圈電流的采樣電阻Rs、及H橋，所述H橋給所述線圈繞組提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述H橋包括4個(gè)MOSFET開關(guān)管:Q1-Q4,第一 MOSFET開關(guān)管Ql與第二 MOSFET開關(guān)管Q2之間連接到電源；第三MOSFET開關(guān)管Q3、第四MOSFET開關(guān)管Q4之間接電阻Rs后接地；第一 MOSFET開關(guān)管Q1、第三MOSFET開關(guān)管Q3和第二 MOSFET開關(guān)管Q2、第四MOSFET開關(guān)管Q4之間分別引出一個(gè)連接點(diǎn)接到線圈的兩端；所述處理模塊設(shè)定了電流值并提供給所述驅(qū)動(dòng)模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊中的電流控制模塊根據(jù)設(shè)定的電流值確定一相對(duì)應(yīng)的電壓閾值；在線圈供電過程中，電阻Rs兩端的電壓被實(shí)時(shí)采集反饋給所述電流控制模塊，電流控制模塊將該電壓反饋值和電壓閾值做比較，通過比較結(jié)果控制所述MOSFET開關(guān)管Q1-Q4的導(dǎo)通、關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)電流的恒流控制。
9.一種步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1-3其中任一所述的步進(jìn)電機(jī)線圈和驅(qū)動(dòng)電路板，所述步進(jìn)電機(jī)線圈通過驅(qū)動(dòng)電路板與外部系統(tǒng)連接； 所述驅(qū)動(dòng)電路板設(shè)置有或連接有用于與外部系統(tǒng)連接的三個(gè)插片，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過所述驅(qū)動(dòng)電路板轉(zhuǎn)換后傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作；或者所述驅(qū)動(dòng)電路板設(shè)置有或連接有用于與外部系統(tǒng)連接的四個(gè)插片，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過所述驅(qū)動(dòng)電路板轉(zhuǎn)換后傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作；最后一個(gè)插片連接到系統(tǒng)的地址線。
10.如權(quán)利要求9所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路板包括信號(hào)收發(fā)模塊、處理模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、給信號(hào)收發(fā)模塊和處理模塊供電的電源模塊；所述電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊與電源線連通；所述驅(qū)動(dòng)模塊包括電流控制模塊、用于反饋線圈電流的采樣電阻Rs、及H橋，所述H橋給所述線圈繞組提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。11、如權(quán)利要求10所述的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述H橋包括4個(gè)MOSFET開關(guān)管:Q1-Q4，第一 MOSFET開關(guān)管Ql與第二 MOSFET開關(guān)管Q2之間連接到電源；第三MOSFET開關(guān)管Q3、第四MOSFET開關(guān)管Q4之間接電阻Rs后接地；第一 MOSFET開關(guān)管Q1、第三MOSFET開關(guān)管Q3和第二 MOSFET開關(guān)管Q2、第四MOSFET開關(guān)管Q4之間分別引出一個(gè)連接點(diǎn)接到線圈的兩端；所述處理模塊設(shè)定了電流值并提供給所述驅(qū)動(dòng)模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊中的電流控制模塊根據(jù)所述處理模塊設(shè)定的電流值確定一相對(duì)應(yīng)的電壓閾值；在線圈供電過程中，電阻Rs兩端的電壓被實(shí)時(shí)采集反饋給所述電流控制模塊，電流控制模塊將該電壓反饋值和電壓閾值做比較，通過比較結(jié)果控制所述MOSFET開關(guān)管Q1-Q4的導(dǎo)通、關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)電流的恒流控制。
【文檔編號(hào)】H02K37/00GK104283398SQ201310292166
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:杭州三花研究院有限公司