一种适用于小型rov和auv推进器的电机控制器的制造方法_3

文档序号:8772562阅读:来源:国知局
8脚与瓷片电容C9的一端、电阻R14的一端相连,瓷片电容C9的另一端接地,电机驱动芯片IC4的5脚与电阻R5的一端、瓷片电容C12的一端连接,电机驱动芯片IC4的17脚与电阻R6的一端、瓷片电容C13的一端连接,电机驱动芯片IC4的4脚与电阻R7的一端、瓷片电容C14的一端连接,电机驱动芯片IC4的13脚与电阻R8的一端、瓷片电容C15的一端连接,电机驱动芯片IC4的3脚与电阻R9的一端、瓷片电容C16的一端连接,电机驱动芯片IC4的9脚与电阻RlO的一端、瓷片电容C17的一端连接,电机驱动芯片IC4的6脚与电阻R13的一端、瓷片电容C18的一端连接,瓷片igC12、C13、C14、C15、C16、C17、C18的另一端接地,电阻R13的另一端接3.3伏电源,电阻R13的另一端与电机驱动芯片IC4的26脚、无刷直流电机的W端相连,电阻R12的另一端与电机驱动芯片IC4的25脚、无刷直流电机的V端相连,电阻R15的另一端与电机驱动芯片IC4的24脚、无刷直流电机的U端相连,电阻R14的另一端与电机驱动芯片IC4的21脚、22脚、23脚、电阻R4的一端相连,电阻R4的另一端接地,电机驱动芯片IC4的27脚接+24V电源;IPM模块电路的功能是将主控电路的六路PWM输出作为输入,驱动无刷直流电机输出。
[0021]如图4所示,所述的RS485总线电路3包括TTL与RS485电平转换芯片IC5、一个瓷片电容C19、两个电阻R16、R17,TTL与RS485电平转换芯片IC5的2脚与3脚、电阻R17的一端连接,电阻R17的另一端接地,TTL与RS485电平转换芯片IC5的5脚接地,电阻R16的两端分别与TTL与RS485电平转换芯片IC5的6脚、7脚相连,瓷片电容C19的一端与+3.3V电源、TTL与RS485电平转换芯片IC5的8脚连接,瓷片电容C19的另一端接地;RS485总线电路的功能是用来接收转速和转向的控制指令。
[0022]如图5所示,所述的光耦隔离电路4包括光电耦合器IC6、IC7,十三个电阻R18、R19、R22、R23、R24、R25、R28、R30、R31、R34、R35、R36、R37、一个 PNP 三极管 Ql ;电阻 R18的一端接+3.3V电源,电阻R18的另一端与光电耦合器IC6的I脚相连,电阻R22的一端接+3.3V电源,电阻R22的另一端与光电耦合器IC6的3脚相连,电阻R24的一端与PNP三极管Ql的集电极相连,电阻R24的另一端与光电耦合器IC6的5脚相连,PNP三极管Ql的发射极与+3.3V电源相连,PNP三极管Ql的基极与电阻R28的一端相连,电阻R28的另一端与TTL与RS485电平转换芯片IC5的I脚连接,光电耦合器IC6的6脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、13脚、15脚接地,电阻R25的一端接+3.3V电源,电阻R25的另一端与光电耦合器IC6的12脚相连,电阻R23的一端接+3.3V电源,电阻R23的另一端与光电耦合器IC6的14脚、TTL与RS485电平转换芯片IC5的2脚连接,电阻R25的一端接+3.3V电源,电阻R25的另一端与光电耦合器IC6的12脚连接,光电耦合器IC7的I脚、3脚、5脚接+5伏电阻R31的一端与光电耦合器IC7的2脚连接,电阻R31的另一端与无刷直流电的霍尔信号Hw端连接,电阻R35的一端与光电耦合器IC7的4脚连接,电阻R35的另一端与无刷直流电的霍尔信号Hv端连接,电阻R37的一端与光电耦合器IC7的6脚连接,电阻R37的另一端与无刷直流电的霍尔信号Hu端连接,光电耦合器IC7的7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、13脚、15脚接地,电阻R36的一端与光电耦合器IC7的12脚连接,电阻R36的另一端与+3.3V电源连接,电阻R34的一端与光电耦合器IC7的14脚连接,电阻R34的另一端与+3.3V电源连接,电阻R30的一端与光电耦合器IC7的16脚连接,电阻R30的另一端与+3.3V电源连接;光耦隔离电路的功能是把主控电路和无刷直流电机隔离开来以及把RS485总线电路和主控电路隔离开来,并把三路霍尔信号传递给主控电路。
[0023]如图6所示,主控电路包括主控芯片IC8、程序下载与调试接口 SWD,两个电阻R1、尺2,两个发光二极管01、02,三个瓷片电容06、08、(:11,一个晶振¥1,主控芯片IC8的10脚与光电耦合器IC7的16脚连接,主控芯片IC8的11脚与光电耦合器IC7的14脚连接,主控芯片IC8的12脚与光电耦合器IC7的12脚连接,主控芯片IC8的30脚与光电耦合器IC6的2脚连接,主控芯片IC8的31脚与光电耦合器IC6的12脚连接,主控芯片IC8的32脚与光电耦合器IC6的4脚连接,主控芯片IC8的34脚与程序下载与调试接口 SWD的3脚连接,主控芯片IC8的34脚与程序下载与调试接口 SWD的3脚连接,主控芯片IC8的37脚与程序下载与调试接口 SWD的2脚连接,程序下载与调试接口 SWD的4脚接+3.3V电源,程序下载与调试接口 SWD的I脚接地,瓷片电容C6的一端与主控芯片IC8的5脚、晶振Yl的一端连接,瓷片电容C8的一端与主控芯片IC8的6脚、晶振Yl的另一端连接,瓷片电容C6、C8的另一端接地,主控芯片IC8的44脚、8脚、47脚、35脚、23脚、20脚接地,瓷片电容Cll的一端与主控芯片IC8的7脚连接,瓷片电容Cll的另一端接地,主控芯片IC8的I脚、9脚、24脚、36脚、48脚接+3.3V电源,主控芯片IC8的28脚与电机驱动芯片IC4的6脚相连,主控芯片IC8的26脚与电阻R6的另一端相连,主控芯片IC8的25脚与电阻R5的另一端相连,主控芯片IC8的22脚与电阻R8的另一端相连,主控芯片IC8的21脚与电阻R6的另一端相连,主控芯片IC8的46脚与电阻RlO的另一端相连,主控芯片IC8的45脚与电阻R9的另一端相连,电阻R2的一端与主控芯片IC8的19脚相连,电阻R2的另一端与发光二极管D2的正极相连,发光二极管D2的负极接地,电阻Rl的一端与主控芯片IC8的18脚相连,电阻Rl的另一端与发光二极管Dl的正极相连,发光二极管Dl的负极接地;主控电路的功能是输出6路PWM作为IPM电路2的输入,采集到无刷直流电机中霍尔传感器的数据,并对电机转子位置进行分析和判断,通过RS485通信方式获得电机速度以及转向的控制指令。
[0024]本实用新型的工作过程:主控芯片通过RS485总线方式获取控制指令,然后采集无刷直流电机中霍尔传感器的数据,实现对电机转子位置的分析和判断,并利用电机控制策略计算输出六路PWM作为电机驱动芯片的输入,从而控制电机运转。本实用新型涉及的电机控制器主要针对用于小型ROV和AUV的推进器,具有RS485总线控制功能,便于多个电机控制器协同工作,而且还具有体积小、功率适合,稳定性好等优点。
【主权项】
1.一种适用于小型ROV和AUV推进器的电机控制器,包括电源电路、IPM模块电路、主控电路、RS485总线电路、光耦隔离电路,其特征在于: 所述电源电路包含一级电源芯片IC1、IC2、二级电源芯片IC3、稳压管D1、D2、发光二极管D7、电感L1、L2、七个瓷片电容C20、C22、C23、C26、C27、C29、C30、五个滤波电容C31、C32、C33、C34、C35、两个钽电容C24、C25、两个电解电容C21、C28、九个电阻R21、R20、R26、R27、R29、R32、R33、R38、R39 ;瓷片电容C29、C31的一端连接+24V电源,瓷片电容C29、C31的另一端接地;电阻R32的一端与+24V电源、一级电源芯片ICl的7脚连接;电阻R32的另一端与一级电源转换芯片ICl的5脚、电阻R38的一端连接,电阻R38的另一端接地;一级电源芯片ICl的I脚与瓷片电容C27的一端连接,瓷片电容C27的另一端与一级电源转换芯片ICl的8脚、稳压管D8负极、电感L2的一端连接,电感L2的另一端与电解电容C28的正极、+15V电源、电阻R33的一端连接,稳压管D8正极与电解电容C28的负极接地,电阻R33的另一端与电阻R39、一级电源转换芯片ICl的4脚连接,电阻R39的另一端与一级电源转换芯片ICl的6脚接地,瓷片电容C22、C23的一端连接+24V电源,瓷片电容C22、C23的另一端接地;电阻R20的一端与+24V电源、一级电源芯片IC2的7脚连接;电阻R32的另一端与一级电源转换芯片IC2的5脚、电阻R26的一端连接,电阻R26的另一端接地;一级电源芯片IC2的I脚与瓷片电容C20的一端连接,瓷片电容C20的另一端与一级电源转换芯片IC2的8脚、稳压管D6负极、电感LI的一端连接,电感LI的另一端与电解电容C21的正极、+15V电源、电阻R21的一端、二级电源转换芯片IC3的3脚、电解电容C24的正极连接,稳压管D6正极与电解电容C21的负极接地,电阻R21的另一端与电阻R27、一级电源转换芯片IC2的4脚连接,电阻R27的另一端与一级电源转换芯片ICl的6脚接地,电解电容C24的负极与二级电源转换芯片IC3的I脚接地,二级电源转换芯片IC3的2脚与二级电源转换芯片IC3的
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