本發(fā)明屬于伺服驅動器的
技術領域：
，具體涉及一種用于伺服系統(tǒng)的電源模塊。
背景技術：
：伺服電機(servomotor)是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。伺服系統(tǒng)(servomechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉1個脈沖對應的角度，從而實現位移，因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度，都會發(fā)出對應數量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉動，從而實現精確的定位，可以達到0.001mm。伺服電機易產生電磁干擾，對環(huán)境也有所要求。伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數)。現有技術中，伺服系統(tǒng)涉及PWM恒流輸出電路、Lcd操作面板電源電路、335x芯片上電電路、LCD背光電源電路和LCD驅動電源電路，現有的電路之間容易產生電磁干擾，元件通電運行過程可能會發(fā)熱，而且電路中的元件以及安裝后電路連接的負載之間都會產生電磁場相互影響，周圍環(huán)境的溫度變化也會對電路運行產生影響，降低了伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運行的精確性?，F有的控制PWM恒流輸出電路存在結構復雜、不能實現準確調節(jié)恒定輸出電流大小的缺陷。技術實現要素：本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種穩(wěn)定性更高，抗干擾性更強的用于伺服驅動的電源模塊。為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術方案：用于伺服驅動的電源模塊，包括PWM恒流輸出電路、Lcd操作面板電源電路、335x芯片上電電路、LCD背光電源電路和LCD驅動電源電路，所述PWM恒流輸出電路、Lcd操作面板電源電路、335x芯片上電電路、LCD背光電源電路和LCD驅動電源電路電連接；所述PWM恒流輸出電路為DAC-BP端(數字信號輸入端)連接電阻R513，電阻R513與電阻R514的兩者相連的節(jié)點接第一放大器U123A的正向輸入端3，第一放大器U123A的反相輸入端2與由電阻R517、電位器VR6兩者相連的節(jié)點連接，第一放大器U123A的負電源引腳11與電阻R514之間的節(jié)點、電容C120與電阻R517相連的節(jié)點、第一放大器U123A的負電源引腳11與電阻R515相連的節(jié)點都接電源地PGND，第一放大器U123A的正電源引腳4與電容C120兩者之間的節(jié)點接電源+P15V；第一放大器U123A的輸出端引腳1、電位器VR6兩者之間的節(jié)點與電阻R515、第二放大器U123B正相輸入端5兩者之間的節(jié)點連接；第二放大器U123B反相輸入端6與電容C211之間的節(jié)點連接電阻R516，所述電阻R516與電阻R482連接線之間設有負載CURBP-，電阻R482另一端接電源地PGND；電容C211與第二放大器U123B的輸出端7相連的節(jié)點與一電阻R483連接后再與第三放大器U121A的正相輸入端5連接；第三放大器U121A的電源引腳3接電容C212后接電源地PGND；第三放大器U121A的電源引腳12與三極管Q38的發(fā)射極3連接的節(jié)點接電源地PGND；第三放大器U121A的輸出端2與電阻R485、三極管Q38的基極1兩者之間的節(jié)點連接；電阻R485接電源+P15V；三極管Q38的集電極2與電阻R486連接，三極管Q38的發(fā)射極3與二極管D205兩者之間的節(jié)點接電源地PGND；所述電阻R486與場效應管Q35的引腳2、電阻R487兩者相連的節(jié)點連接，場效應管Q35的引腳1與電阻R487兩者之間的節(jié)點接電源P24V；場效應管Q35的引腳3與二極管D205的負極連接負載CutBP+；第三放大器U121A的反相輸入端4接一電阻R484后與電阻R491、電阻R492兩者之間的節(jié)點連接；電阻R492接電源地PGND；電阻R491與第四放大器U123C的輸出端8、電容C213、電阻R490三者之間的節(jié)點連接；第四放大器U123C的反相輸入端9與第五放大器U123D的輸出端之間接一電阻R489，電阻R489兩端分別與電阻R488、電容C213連接，電阻R488、電阻R490兩者之間的節(jié)點與第五放大器U123D的正相輸入端12連接，第四放大器U123C的正相輸入端10與第五放大器U123D的反相輸入端13連接。進一步，所述Lcd操作面板電源電路為輸入端電源VCC24V與芯片U12的GND引腳7連接，芯片U12的VREF引腳6與PWPD引腳9連接后接數字地DGND；芯片U12的OUT輸出引腳1與電容C76連接后接芯片U12的電源端VCC引腳8，芯片U12的電源端VCC引腳8、電容C76兩者之間的節(jié)點與二極管D17、電容L4兩者之間的節(jié)點連接；電感L4與二極管D17的正極之間并聯接有電容C75、電容C16、電容C17、電容C18，其中電容C75正極連接電感L4，二極管D17的正極與電容C75的負極之間的節(jié)點接數字地DGND；芯片U12的COMP補償引腳4與電阻R44、電阻R49兩者之間的節(jié)點連接；電阻R44與電容C18、二極管D19正極兩者之間的節(jié)點連接，二極管D19的負極與電阻R46之間的節(jié)點連接電源輸出端VCC5V；電阻R46與發(fā)光二極管D18的正極連接，發(fā)光二極管D18的負極與電阻R49之間的節(jié)點接數字地DGND。進一步，所述335x芯片上電電路為第一場效應管Q1的引腳2、電阻R40兩者之間的節(jié)點與電阻R39連接后接電源端VCC5V，電阻R40、第二場效應管Q2的引腳2兩者之間的節(jié)點與第一場效應管Q1的引腳1連接，電阻R39、電容C13、芯片U1的VIN引腳3三者之間的節(jié)點與第一場效應管Q1的引腳3連接，電容C13與芯片U1的GND引腳1連接后接數字地DGND；第二場效應管Q2的引腳3與電容C15之間的節(jié)點接數字地DGND；電阻R41、電容C15之間的節(jié)點與第二場效應管Q2的引腳1連接；芯片U1的OUT引腳2與OUT2引腳4連接后與電容C12連接，由電容C12與電容C14并聯而成的電路兩端分別接電源3.3V、數字地DGND。進一步，LCD背光電源電路包括用于調光的芯片U2，電容C10與電容C9并聯后的電路兩端分別接電源VCC5V、數字地DGND，電感L2與芯片U2的VIN引腳1兩者之間的節(jié)點與電容C9、電容C10兩者之間的節(jié)點連接，電感L2、芯片U2的SW引腳3之間的節(jié)點與肖特基二極管D1的正極連接，芯片U2的FW引腳6與GND引腳4之間外接電阻R3后接數字地DGND；芯片U2的FW引腳6與電阻R3之間的節(jié)點連接VLED-，肖特基二極管D1的負極與電容C11正極連接后接VLED+，電容C11負極接數字地DGND；芯片U2的COMP引腳5接電容C12后接數字地DGND；電阻R1、電阻R2兩者之間的節(jié)點與芯片U2的CTRL引腳2連接，所述電阻R2接數字地DGND，電阻R1接GPI03_17。進一步，所述LCD驅動電源電路包括用于電源驅動的芯片U3，芯片U3的nRDY引腳1接電阻R5后與芯片U3的IN引腳4連接再接LCD_5V，芯片U3的SW引腳15與芯片U3的IN引腳4之間外接一接電感L3，芯片U3的SW引腳15與電容L3之間設有LCD_SW開關；芯片U3的SW引腳15與電容L3之間的節(jié)點與肖特基二極管D2的正極連接，由電容C14與電容C13并聯而成的電路兩端分別與肖特基二極管D2的負極、數字地DGND連接；芯片U3的COMP引腳3依次與電阻R3、電容C15連接后與由芯片U3的CT引腳16、電容C16連接成的電路連接后接數字地DGND；芯片U3的EN引腳9接一電阻R9后與電源VCC5V連接；芯片U3的IN2引腳11與電容C19、雙二極管D5的引腳1連接，雙二極管D5的中部引腳3接電容C24后與LCD_SW開關連接，所述電容C19、雙二極管D5的引腳2分別接數字地DGND；芯片U3的GL引腳10與芯片U3的FB2引腳7外接一電阻R14、電容C22，所述電阻R14、電容C22并聯；電容C22、電阻R14兩者之間的節(jié)點與電阻R16、電容C25兩者之間的節(jié)點連接；電阻R16、電容C25之間連接后接數字地DGND；芯片U3的FB2引腳7與芯片U3的RFF引腳6外接電阻R17，芯片U3的RFF引腳6接電容C26后接保護地PGND；芯片U3的PGND引腳14與GND引腳5連接后接數字地DGND；芯片U3的FB1引腳2與電阻R6、電阻R8連接，電阻R8接保護地PGND,電阻R6與雙二極管D3的引腳1之間的節(jié)點與肖特基二極管D2的負極連接；雙二極管D3的中部引腳3外接電容C17后接LCD_SW開關；芯片U3的IN1引腳13與電容C18、雙二極管D4的引腳2連接，雙二極管D4的引腳1與雙二極管D3的引腳2連接，雙二極管D4的中部引腳3外接電容C20后接接LCD_SW開關，電容C18接數字地DGND；芯片U3的GH引腳12與電阻R15、電容C21、電容C23連接，所述電阻R15、電容C21兩者之間的節(jié)點與芯片U3的FB3引腳8、電阻R19兩者之間的節(jié)點連接，所述電阻R19接保護地PGND，所述電容C23接數字地DGND。本發(fā)明與現有技術相比，有益效果是：采用本模塊具有結構簡單，元件布局合理的優(yōu)點，能有效降低電磁干擾，提高整個模塊的穩(wěn)定性，延長模塊的使用壽命。附圖說明圖1為PWM恒流輸出電路圖；圖2為Lcd操作面板電源電路圖；圖3為335x芯片上電電路圖；圖4為LCD背光電源電路圖；圖5為LCD驅動電源電路圖。具體實施方式下面通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步描述說明。如圖1所示，脈沖寬度調制(PWM)，是英文“PulseWidthModulation”的縮寫，簡稱脈寬調制，是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術，廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。很大領域中的控制信號大多是PWM信號，DAC是數字模擬轉換器(英語:Digitaltoanalogconverter,英文縮寫:DAC)是一種將數字信號轉換為模擬信號(以電流、電壓或電荷的形式)的設備。本電路中，當溫度變話導致負載電阻變化時，能自動調整輸出脈寬保持輸出電流不變，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。主要是通過圖中圈出來的那個電阻R482來達到這個效果。該電阻阻值較小，該電阻上方的線接入負載(CUTBP-)，當負載變化時，流經該電阻的電流變化，進而改變輸出電流使得輸出脈寬保持一致。放大器反相輸入端與輸出端之間外接一電容是為了用以提高電路的穩(wěn)定性，運放器反相輸入端與輸出端之間外接電阻(電阻)是為了該電阻引入深度電壓串聯負反饋，使運放工作于線性狀態(tài)。PWM恒流輸出電路中，電阻R482采用0.5RI/3W，電阻R513、電阻R514的阻值大小分別采用3.9K、200R，可調電阻VR6采用10K,電阻R517采用1K,電阻R515、電阻R516采用10K、2K,電容C211為0.1uF/100VCBB型號,電阻R483和電阻R484大小都為3.9K,電阻R485和電阻R486阻值大小為10K,電容C212為0.1uF，電阻R487為20K。場效應管Q35采用IRF9540N，三極管Q38采用KST5551型號，二極管D205采用LL4007。第一放大器U123A、第二放大器U123B、第三放大器U121A、第四放大器U123C、第五放大器U123D分別采用LM324、LM324、LM339、LM324、LM324。電阻R492、電阻R491、電阻R490、電阻R489、電阻R488分別采用15K、4.9K、47K、22K、150K。電容C213采用0.1uF/100VCBB。如圖2所示，本電路是一個基于(DC/DC開關)電源轉換芯片TPS5430的電源輸入轉換的一個電路圖，24V輸入轉5V電壓輸出。二極管D17、D19選用肖特基二極管，是利用金屬與半導體接觸形成的金屬－半導體結原理制作的，也稱為金屬－半導體(接觸)二極管或表面勢壘二極管，它是一種熱載流子二極管。C76是退偶電容，優(yōu)選高性能陶瓷電容。PWPD是在芯片底部用于輔助散熱的焊盤在芯片內部已經接地，焊接的時候需要敷銅與地相連，主要作用是散熱，增加芯片的可靠性。電路中，電源轉換芯片TPS5430的各個引腳對應表如下：引腳序號對應的功能名稱引腳序號對應的功能名稱1OUT6VREE2SYNC7GND3INH8VCC4COMP9PWPD5FB本方案中，電容C75、電容C16、電容C17、電容C18并聯設置，幾個電容容量大小大電容在低頻時能提供好的通路，而在高頻時由于其寄生電感的存在阻抗將變大而無法提供濾波通路，所以大電容不能濾高頻，而小電容在低頻時阻抗太大而無法提供濾波通路，所以不能共同一電容濾高頻和低頻。電容C75可以采用電解電容，其他電容C16、電容C17、電容C18可以采用滌綸電容(或者獨石電容或者瓷片電容)，并聯起著濾波作用。電容C75、電容C16、電容C17、電容C18大小分別為100nF/10V、22nF/10V、0.1nF/50V、0.1nF/50V。電容C76大小采用0.1nF/50V，二極管D17采用B340A型號，電感L4采用15uH，電阻R44采用10K,電阻R49采用3K,電阻R46采用2K。如圖3所示，第一場效應管Q1采用AO3415A型號，第二場效應管Q2采用2N7002型號，IC芯片U1采用LM1117-33電壓轉換芯片,其對應的引腳列表如下。引腳序號對應的功能名稱引腳序號對應的功能名稱1GND3VIN2OUT4OUT2本方案中，電容C12與C14并聯接起著濾波作用，大電容為了減小紋波，小電容是為了濾除高頻的雜波。因為大的電解電容存在較大的感抗(相對于小電容器而言)，對高頻雜波的濾波效果不好。電容C12與電容C14大小為47uF/10V、0.1uF/50V。本電路圖中的，電阻R39可以選擇為不焊接不連接方式，第一場效應管Q1、第二場效應管Q2分別采用AO3415A、2N7002，電阻R40、電阻R41阻值為10K,電容C13、電容C15的大小分別為0.1uF/50V、4.7uF/35V。如圖4所示，芯片U2選用TPS61165DBV型號調光芯片。本方案采用接地電路C9、C10并聯，起到分流濾波的作用。大電容(即電容C10)由于容量大，所以體積一般也比較大，且通常使用多層卷繞的方式制作，這就導致了大電容的分布電感比較大(也叫等效串聯電感，英文簡稱ESL)。電感對高頻信號的阻抗是很大的，所以，大電容的高頻性能不好。而一些小容量電容(即電容C9)則剛剛相反，由于容量小，因此體積可以做得很小(縮短了引線，就減小了ESL，因為一段導線也可以看成是一個電感的)，而且常使用平板電容的結構，這樣小容量電容就有很小ESL這樣它就具有了很好的高頻性能，但由于容量小的緣故，對低頻信號的阻抗大。所以，如果為了讓低頻、高頻信號都可以很好的通過，就采用一個大電容再并上一個小電容的方式。TPS61165DBV芯片的引腳列表如下。本電路中，電容C10與C9并聯接起著濾波作用，大小分別為10uF/16V、0.1uF。電阻R1、電阻R2、電阻R3大小為1K、4K7、2R，電容C11、電容C12分別為10uF/50V、220nF，電感L2采用10uH。肖特基二極管D1采用MBR0540T1型號。如圖5所示，本電路是基于電源驅動芯片MP1530DM的一個驅動電源圖，用于伺服驅動器等上面的液晶顯示器LCD。雙二極管D3、雙二極管D4、雙二極管D5采用BAV99-7-F型號，主要作用為限幅和保護(因后級為輸出端，若后級端子從外界誤插入比如電源設置時，起保護作用，穩(wěn)壓作用。圖中TP6/TP5/TP4為接口。本LCD驅動電源電路中的各元件采用的數值大小與圖中所示的大小一一對應。其中肖特基二極管D2采用1N5819HW型號，復合二極管D3、復合二極管D4、復合二極管D5都采用BAV99-7-F。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不限定本發(fā)明的范圍，對于本領域技術人員根據本發(fā)明的設計思路做出的適當變形及改進，都應當屬于本發(fā)明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3