一種電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及到一種陀螺儀上電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的裝置，該裝置在傳統(tǒng)的雙芯片橋路基礎(chǔ)上，增加一路開關(guān)芯片；所述方法為由控制電路ARM接收PWM脈寬調(diào)制控制信號，經(jīng)由ARM中程序控制，以PWM控制信號為基準(zhǔn)，控制各輸出口信號隨其作相應(yīng)改變后，分別輸出三路信號給三個雙路開關(guān)。本發(fā)明的裝置和方法通過對新增加的雙路開關(guān)的高低電平的控制將信號輸出到原來兩個雙路開關(guān)的使能端，從而達(dá)到用新增加雙路開關(guān)的信號控制原有兩個雙路開關(guān)的電平，最終達(dá)到抑制電平切換時產(chǎn)生的瞬時尖峰脈沖的作用，解決了時序帶來的輸出信號不穩(wěn)定問題。
【專利說明】一種電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制電路，特別涉及到一種陀螺儀在電流施控過程中對開關(guān)瞬間產(chǎn)生瞬時尖峰脈沖進(jìn)行抑制干擾的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]模擬開關(guān)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，其開關(guān)為電子開關(guān)，非機(jī)械式，原則上沒有次數(shù)限制，這對使用者來說非常有優(yōu)勢。其開關(guān)通斷的可控性也是大家選擇的重要條件，多個搭配成橋路使用，控制不同開關(guān)的通斷，從而產(chǎn)生我們工作需要的控制電流通過受控器件，并且電流方向可以控制。
[0003]傳統(tǒng)的橋路電路是成熟的，但也存在不足，通過示波器觀察，在開關(guān)受控切換的瞬間，常常會出現(xiàn)沖擊脈沖，正負(fù)方向均有，這種沖擊脈沖表現(xiàn)為瞬時尖峰脈沖。這樣的脈沖干擾會帶來施控電流的波動，會產(chǎn)生多余或不足的電流施加在終端，使控制效果大受影響，常常會出現(xiàn)意想不到的損害后果。因此，找到一種能抑制上述類似干擾的方法在施控實(shí)踐中是有著非常重要意義的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種在電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的新裝置和新方法。本發(fā)明的裝置和方法要能明顯地在電流施控過程中對開關(guān)瞬間脈沖干擾有效抑制，并且要做到電路設(shè)計(jì)簡單、實(shí)用性強(qiáng)，控制過程簡便快捷，要求具有突出的抗干擾效果。
[0005]本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明專利提供的技術(shù)方案如下:
一種對陀螺儀電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的裝置，所述陀螺儀設(shè)有第一力矩器端口和第二力矩器端口，所述裝置包括有ARM控制電路、第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)，所述的ARM控制電路上設(shè)有輸入接口和輸出接口，所述的輸入接口接收脈沖寬度調(diào)制信號，該脈沖寬度調(diào)制信號為占空比可調(diào)的方波信號，兩個所述的輸出接口分別為第一輸出接口和第二輸出接口，所述第一雙路開關(guān)上設(shè)有第一輸入端和第二輸入端，所述第二雙路開關(guān)也設(shè)有第一輸入端和第二輸入端，所述ARM控制電路的第一輸出接口同時連接第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)上的第一輸入端，第二輸出接口同時連接第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)上的第二輸入端，所述第一雙路開關(guān)的兩個輸出端合并連接至所述的第一力矩器端口，所述第二雙路開關(guān)的兩個輸出端合并連接至所述的第二力矩器端口，其特征在于，所述裝置上還設(shè)有一個第三雙路開關(guān)，在所述ARM控制電路上還設(shè)有第三輸出接口，該第三輸出接口連接所述第三雙路開關(guān)的輸入端，該第三雙路開關(guān)的兩個輸出端分別連接至第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)的使能端上。
[0006]在本發(fā)明對陀螺儀電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的裝置中，所述ARM控制電路為LPCl 114芯片，構(gòu)成橋路的第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)均為MAX4680芯片，作用于第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)上的第三雙路開關(guān)也為MAX4680芯片。[0007]在本發(fā)明對陀螺儀電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的裝置中，在所述ARM控制電路內(nèi)設(shè)有控制模塊，該控制模塊控制第一輸出接口輸出的脈沖信號與脈沖寬度調(diào)制信號同向變化，控制第二輸出接口輸出的脈沖信號與脈沖寬度調(diào)制信號反向變化，控制第三輸出接口在脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生信號跳轉(zhuǎn)時輸出一個瞬時脈沖。
[0008]一種利用上述裝置在電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的方法，其特征在于，該方法包括有如下步驟:
第一步，由脈沖寬度調(diào)制器件發(fā)出脈沖寬度調(diào)制信號輸入至ARM控制電路中，該脈沖寬度調(diào)制信號為一組脈寬可調(diào)的高低電平信號，以對ARM控制電路的三個輸出接口跟蹤；第二步，ARM控制電路中的控制模塊控制第一輸出接口輸出與輸入的脈沖寬度調(diào)制信號同向變化的脈沖信號，該脈沖信號與脈沖寬度調(diào)制信號同為高電平或同為低電平；ARM控制電路中的控制模塊控制第二輸出接口輸出與輸入的脈沖寬度調(diào)制信號反向變化的脈沖信號，該脈沖信號與脈沖寬度調(diào)制信號反向高電平或反向低電平；ARM控制電路中控制模塊控制第三輸出接口輸出一個瞬時脈沖至第三雙路開關(guān)；
第三步，所述第一雙路開關(guān)同時接收與脈沖寬度調(diào)制信號同向變化的脈沖信號和與脈沖寬度調(diào)制信號反向變化的脈沖信號，將兩個脈沖信號合并輸出至陀螺儀的第一力矩器端口 ；所述第二雙路開關(guān)同時接收與脈沖寬度調(diào)制信號同向變化的脈沖信號和與脈沖寬度調(diào)制信號反向變化的脈沖信號，將兩個脈沖信號合并輸出至陀螺儀的第二力矩器端口 ；所述第三雙路開關(guān)接收瞬時脈沖，該瞬時脈沖被分別傳輸至第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)的使能端，該雙路開關(guān)的使能端優(yōu)先于第一輸入端和第二輸入端，當(dāng)脈沖寬度調(diào)制信號的脈沖信號發(fā)生跳轉(zhuǎn)時，第三雙路開關(guān)的瞬時脈沖激發(fā)使能端起作用，使第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)同時輸出低電平以吸收因脈沖信號發(fā)生跳轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的雜波和瞬時尖峰脈沖，以達(dá)到抑制干擾的目的。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
1.本發(fā)明中通過ARM控制電路接收到PWM脈沖調(diào)寬信號，即占空比可調(diào)的方波信號，經(jīng)程序控制將輸入信號分成三路跟蹤輸出，分別送到三塊模擬開關(guān)芯片中，其中一路作用于另外兩路上，實(shí)現(xiàn)對沖擊等干擾的抑制，最后合成一路電流輸出，本發(fā)明的裝置和方法可以有效的抵制切換過程產(chǎn)生的干擾，使控制電流更穩(wěn)定。
[0010]2.本發(fā)明的裝置和方法采用電流施控過程中開關(guān)瞬間來抑制干擾，大大增強(qiáng)了施控電流的抗干擾能力，特別是對沖擊尖峰能夠很好的吸收，應(yīng)用此方法可以大大提高電路的穩(wěn)定性。另外，本發(fā)明的電路設(shè)計(jì)簡單，控制簡便，抗干擾效果突出的特點(diǎn)，有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明對陀螺儀電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的裝置電路構(gòu)成框圖。
[0012]圖2為本發(fā)明對陀螺儀電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的方法中合成輸出的電流波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面我們結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來對本發(fā)明對陀螺儀電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的裝置和方法做進(jìn)一步的詳細(xì)闡述，以求更為清楚明了的理解本發(fā)明的原理和過程，但不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明對陀螺儀電流施控過程的一種電路設(shè)計(jì)，所述陀螺儀設(shè)有第一力矩器端口 4和第二力矩器端口 5。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)一樣，本發(fā)明電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的裝置包括有ARM控制電路1、第一雙路開關(guān)2和第二雙路開關(guān)3。所述的ARM控制電路I上設(shè)有輸入接口和輸出接口，所述的輸入接口接收脈沖寬度調(diào)制信號，該脈沖寬度調(diào)制信號為占空比可調(diào)的方波信號，兩個所述的輸出接口分別為第一輸出接口 11和第二輸出接口 12，所述第一雙路開關(guān)2上設(shè)有第一輸入端21和第二輸入端22,所述第二雙路開關(guān)3也設(shè)有第一輸入端31和第二輸入端32,所述ARM控制電路I的第一輸出接口 11同時連接第一雙路開關(guān)2的第一輸入端21和第二雙路開關(guān)3上的第一輸入端31，第二輸出接口 12同時連接第一雙路開關(guān)2的第二輸入端22和第二雙路開關(guān)3上的第二輸入端32，所述第一雙路開關(guān)2的兩個輸出端合并連接至所述的第一力矩器端口 4，所述第二雙路開關(guān)3的兩個輸出端合并連接至所述的第二力矩器端口 5。
[0016]在上述現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的裝置上還設(shè)有一個第三雙路開關(guān)6，在所述ARM控制電路I上還設(shè)有第三輸出接口 13，該第三輸出接口 13連接所述第三雙路開關(guān)6的輸入端，該第三雙路開關(guān)6的兩個輸出端分別連接至第一雙路開關(guān)2的使能端23和第二雙路開關(guān)3的使能端33上。
[0017]實(shí)際應(yīng)用中，上述ARM控制電路為LPCl 114芯片，構(gòu)成橋路的第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)均為MAX4680芯片，作用于第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)上的第三雙路開關(guān)也為MAX4680 芯片。
[0018]在本發(fā)明對陀螺儀電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的裝置中，在所述ARM控制電路內(nèi)設(shè)有控制模塊，該控制模塊控制第一輸出接口輸出的脈沖信號與脈沖寬度調(diào)制信號同向變化，控制第二輸出接口輸出的脈沖信號與脈沖寬度調(diào)制信號反向變化，控制第三輸出接口在脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生信號跳轉(zhuǎn)時輸出一個瞬時脈沖。
[0019]一種利用上述裝置在電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的方法，該方法包括有如下步驟:
第一步，由脈沖寬度調(diào)制器件發(fā)出脈沖寬度調(diào)制信號輸入至ARM控制電路中，該脈沖寬度調(diào)制信號為一組脈寬可調(diào)的高低電平信號，以對ARM控制電路的三個輸出接口跟蹤；第二步，ARM控制電路中的控制模塊控制第一輸出接口輸出與輸入的脈沖寬度調(diào)制信號同向變化的脈沖信號，該脈沖信號與脈沖寬度調(diào)制信號同為高電平或同為低電平；ARM控制電路中的控制模塊控制第二輸出接口輸出與輸入的脈沖寬度調(diào)制信號反向變化的脈沖信號，該脈沖信號與脈沖寬度調(diào)制信號反向高電平或反向低電平；ARM控制電路中控制模塊控制第三輸出接口輸出一個瞬時脈沖至第三雙路開關(guān)；
第三步，所述第一雙路開關(guān)同時接收與脈沖寬度調(diào)制信號同向變化的脈沖信號和與脈沖寬度調(diào)制信號反向變化的脈沖信號，將兩個脈沖信號合并輸出至陀螺儀的第一力矩器端口 ；所述第二雙路開關(guān)同時接收與脈沖寬度調(diào)制信號同向變化的脈沖信號和與脈沖寬度調(diào)制信號反向變化的脈沖信號，將兩個脈沖信號合并輸出至陀螺儀的第二力矩器端口 ；所述第三雙路開關(guān)接收瞬時脈沖，該瞬時脈沖被分別傳輸至第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)的使能端，該雙路開關(guān)的使能端優(yōu)先于第一輸入端和第二輸入端，當(dāng)脈沖寬度調(diào)制信號的脈沖信號發(fā)生跳轉(zhuǎn)時，第三雙路開關(guān)的瞬時脈沖激發(fā)使能端起作用，使第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)同時輸出低電平以吸收因脈沖信號發(fā)生跳轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的雜波和瞬時尖峰脈沖，以達(dá)到抑制干擾的目的。
[0020]本發(fā)明的方法為在傳統(tǒng)的雙芯片橋路基礎(chǔ)上，增加一路開關(guān)芯片；所述方法為由控制電路ARM接收PWM脈寬調(diào)制控制信號，經(jīng)由ARM中程序控制，以PWM控制信號為基準(zhǔn)，控制各輸出口信號隨其作相應(yīng)改變后，分別輸出三路信號給三個雙路開關(guān)。通過對新增加的雙路開關(guān)的高低電平的控制將信號輸出到原來兩個雙路開關(guān)的使能端，從而達(dá)到用新增加雙路開關(guān)的信號控制原有兩個雙路開關(guān)的電平，最終達(dá)到抑制電平切換時產(chǎn)生的瞬時尖峰脈沖的作用，解決了時序帶來的輸出信號不穩(wěn)定問題。本發(fā)明的裝置和方法在工作時電流狀態(tài)轉(zhuǎn)變?nèi)鐖D2所示，圖中展示了 3個周期的電流，第一周期是電流為零時波形，第二周期是電流為負(fù)值情況，第三周期是電流為正值情況。由圖可知，在每次電平翻轉(zhuǎn)時都可以看到一個短暫的低電平時間，如同一個臺階，這就是新增雙路開關(guān)控制形成的，在這個時間內(nèi)如果出現(xiàn)尖峰等雜質(zhì)信號，均可被吸收掉，效果非常明顯。
【權(quán)利要求】
1.一種電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的裝置，在陀螺儀設(shè)有第一力矩器端口和第二力矩器端口，所述裝置包括有ARM控制電路、第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)，所述的ARM控制電路上設(shè)有輸入接口和輸出接口，所述的輸入接口接收脈沖寬度調(diào)制信號，該脈沖寬度調(diào)制信號為占空比可調(diào)的方波信號，兩個所述的輸出接口分別為第一輸出接口和第二輸出接口，所述第一雙路開關(guān)上設(shè)有第一輸入端和第二輸入端，所述第二雙路開關(guān)也設(shè)有第一輸入端和第二輸入端，所述ARM控制電路的第一輸出接口同時連接第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)上的第一輸入端，第二輸出接口同時連接第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)上的第二輸入端，所述第一雙路開關(guān)的兩個輸出端合并連接至所述的第一力矩器端口，所述第二雙路開關(guān)的兩個輸出端合并連接至所述的第二力矩器端口，其特征在于，所述裝置上還設(shè)有一個第三雙路開關(guān)，在所述ARM控制電路上還設(shè)有第三輸出接口，該第三輸出接口連接所述第三雙路開關(guān)的輸入端，該第三雙路開關(guān)的兩個輸出端分別連接至第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)的使能端上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的裝置，其特征在于，所述ARM控制電路為LPC1114芯片，構(gòu)成橋路的第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)均為MAX4680芯片，作用于第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)上的第三雙路開關(guān)也為MAX4680芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的裝置，其特征在于，在所述ARM控制電路內(nèi)設(shè)有控制模塊，該控制模塊控制第一輸出接口輸出的脈沖信號與脈沖寬度調(diào)制信號同向變化，控制第二輸出接口輸出的脈沖信號與脈沖寬度調(diào)制信號反向變化，控制第三輸出接口在脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生信號跳轉(zhuǎn)時輸出一個瞬時脈沖。
4.一種利用權(quán)利要求3所述的裝置在電流施控過程中開關(guān)瞬間抑制干擾的方法，其特征在于，該方法包括有如下步驟: 第一步，由脈沖寬度調(diào)制器件發(fā)出脈沖寬度調(diào)制信號輸入至ARM控制電路中，該脈沖寬度調(diào)制信號為一組脈寬可調(diào)的高低電平信號，以對ARM控制電路的三個輸出接口跟蹤； 第二步，ARM控制電路中的控制模塊控制第一輸出接口輸出與輸入的脈沖寬度調(diào)制信號同向變化的脈沖信號，該脈沖信號與脈沖寬度調(diào)制信號同為高電平或同為低電平；ARM控制電路中的控制模塊控制第二輸出接口輸出與輸入的脈沖寬度調(diào)制信號反向變化的脈沖信號，該脈沖信號與脈沖寬度調(diào)制信號反向高電平或反向低電平；ARM控制電路中控制模塊控制第三輸出接口輸出一個瞬時脈沖至第三雙路開關(guān)； 第三步，所述第一雙路開關(guān)同時接收與脈沖寬度調(diào)制信號同向變化的脈沖信號和與脈沖寬度調(diào)制信號反向變化的脈沖信號，將兩個脈沖信號合并輸出至陀螺儀的第一力矩器端口 ；所述第二雙路開關(guān)同時接收與脈沖寬度調(diào)制信號同向變化的脈沖信號和與脈沖寬度調(diào)制信號反向變化的脈沖信號，將兩個脈沖信號合并輸出至陀螺儀的第二力矩器端口 ；所述第三雙路開關(guān)接收瞬時脈沖，該瞬時脈沖被分別傳輸至第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)的使能端，該雙路開關(guān)的使能端優(yōu)先于第一輸入端和第二輸入端，當(dāng)脈沖寬度調(diào)制信號的脈沖信號發(fā)生跳轉(zhuǎn)時，第三雙路開關(guān)的瞬時脈沖激發(fā)使能端起作用，使第一雙路開關(guān)和第二雙路開關(guān)同時輸出低電平以吸收因脈沖信號發(fā)生跳轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的雜波和瞬時尖峰脈沖，以達(dá)到抑制干擾的目的。
【文檔編號】H03K17/16GK103684373SQ201310740665
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】黃永峰 申請人:上海航海儀器有限責(zé)任公司