自适应运动控制系统的推挽式斩波电源的制作方法

1.本实用新型涉及自适应运动控制系统技术领域，尤其是指自适应运动控制系统的推挽式斩波电源。


背景技术：

2.工业控制领域涉及运用了大量步进电机，伺服电机等功能各异的电机，电机频繁动作会产生大量的电磁波，干扰电网电压及接入电网的相应运动控制系统，轻则导致运动控制系统出错，重则烧毁运动控制系统相关零部件。同时电机的频繁运动，也导致电网电压不断波动，使后续相关电路无法正常工作。
3.传统的解决方式为在上述涉及的电路系统中加装高低频滤波器，但这一措施并不能很好地解决上述问题，通常会导致运动控制系统中预装的电源系统烧毁，同时导致电路成本及后续维修成品增加。


技术实现要素：

4.本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
5.自适应运动控制系统的推挽式斩波电源，包括输入电路、功率电路、滤波电路、输出端口、钳位电路、控制电路、限流电路、反馈电路；输入电路连接功率电路，功率电路连接滤波电路，滤波电路连接输出电路；其中钳位电路连接功率电路，功率电路连接限流电路，限流电路连接控制电路，控制电路连接功率电路；滤波电路同时连接反馈电路，反馈电路连接控制电路。
6.进一步地，输入电路外接电源，输入电路上包括有电容c1、电容c2、线性电源芯片u1、电容c3、电容c4、整流二极管d1、电容c5;电容c1第一端口连接电容c2第一端口，c2第一端口连接线性电源芯片u1第一端口，线性电源芯片u1第三端口连接电容c3第一端口，电容c3第一端口连接整流二极管d1第一端口，整流二极管d1第一端口连接电容c5第一端口；电容c1第二端口连接电容c2第二端口，电容c2第二端口连接线性电源芯片u1第二端口，线性电源芯片u1第二端口连接电容c3第二端口，电容c3第二端口连接电容c4第二端口，c4第二端口连接电容c5第二端口;其中电容c1第一端口与电容c2第一端口之间外接有供电电压。
7.进一步地，控制电路包括有电阻r1、电容c6、电阻r2、电容c7、处理器d2；电容c5第一端口连接处理器d2第一端口；同时电阻r1第一端口也连接处理器d2第一端口；电阻r1第二端口连接电容c6第一端口，电容c6第一端口连接处理器第四端口，电容c6第二端口连接电阻r2第一端口，电阻r2第二端口连接处理器d2第九端口，电阻r2第一端口同时连接电容c7第一端口，电容c7第二端口连接处理器第十端口，电容c7第一端口同时连接处理器d2第二端口与处理器d2第七端口；电阻r2第一端口与电容c7第一端口之间接初级地线端。
8.进一步地，功率电路包括有二极管d2、电阻r3、场效应管p1、二极管d3、电阻r4、场效应管p2、电阻r5、电容c8、变压器t1、二极管d4、二极管d5、电容c9、电阻r7、电阻r8、电阻r6、电容c10；处理器d2第五端口连接电阻r3第一端口，电阻r3第一端口连接二极管d2第二
端口，电阻r3第二端口与二极管d2第一端口同时连接场效应管p1，场效应管p1并联光耦二极管d6；处理器d2第六端口连接电阻r4第一端口，电阻r4第一端口连接二极管d3第二端口，电阻r4第二端口与二极管d3第一端口同时连接场效应管p2，场效应管p2并联光耦二极管d6；处理器d2第八端口连接电阻r5第一端口，电阻r5第二端口连接场效应管p2第三端口；场效应管p2第二端口连接电容c8第一端口，电容c8第一端口连接变压器t1第三端口，变压器t1第二端口外接电压，变压器t1第一端口连接电容c10第一端口，电容10第一端口连接场效应管p1第二端口，同时电容10第二端口连接电阻r6第一端口，电阻r6第二端口外接初级地线端电压；变压器t1第四端口连接二极管d5第一端口，二极管d5第一端口连接电阻r7第一端口，电阻r7第二端口连接电容c9第一端口，电容c9第一端口同时连接二极管d4第二端口与二极管d5第二端口；电阻r7并联电阻r8。
9.进一步地，钳位电路包括有电阻r9、电阻r10、电容c11；电阻r9与电阻r10并联，电阻r10第一端口连接二极管d4第一端口，电阻r10第二端口连接电容c11第一端口，电容c11第二端口连接电容c9第二端口。
10.进一步地，限流电路包括有电阻r11、电容c12、电容c13、电阻r12、电阻r13、电阻r14、光耦三极管q1；电容c12外接初级地线端电压，电容c12连接电阻r11，电阻r11连接光耦三极管q1，光耦三极管q1外接初级地线端电压；同时电阻r11连接处理器d2第三端口；电容c13第一端口连接电阻r5第一端口，电容c13第二端口连接电阻r12第一端口，电阻r12第二端口连接电阻r5第二端口；电阻r12与电阻r13并联在一起，同时电容c13第二端口与电阻r12第一端口之间外接初级地线端电压；电阻r14外接初级地线端电压，电阻r14连接电容c8。
11.进一步地，滤波电路包括有电感l1、电容c14、电容c15；电感l1第一端口连接电容c9，电感l1第二端口连接电容c14第一端口，电容c14第二端口外接次级端地线，且电容c14并联电容c15。
12.进一步地，反馈电路包括有电阻r11、光耦二极管d6、电阻r13、电容c16、电阻r12、电容c17、基准电压源d7、电阻r14；输出端口为外接电压；电阻r11第一端口连接电容c15，电阻r11第二端口连接光耦二极管d6第一端口，光耦二极管d6第二端口连接电阻r13第一端口，电阻r13第二端口连接电容c16第一端口，电容c16第二端口连接电阻r12第一端口，电阻r11第一端口与电阻r12第二端口同时连接输出端；同时电阻r13第一端口连接电容c17第一端口，电容c17第二端口连接电容c16第二端口，电容c17第一端口还连接基准电压源d7第三端口，基准电压源d7第一端口连接电容c17第二端口，基准电压源d7第二端口连接电阻r14第一端口，电阻r14第二端口连接基准电压源d7第一端口。
13.本实用新型的有益效果是：该电源采用恒压输出模式，能根据dc24v输入端电压的波动动态调整输出电流，同时能根据电机的运动状态自动调整输出功率。
14.为防止电机卡死发热，烧毁运动控制系统相关电路，该电源引入限流保护及过热保护功能。
15.通过对输入端功率级电路进行实时电流采样，将采样电流转换为限流电压，与基准电压进行比较。当采样电压超过基准电压，即表明输出电流过大，此时通过调节占空比，降低功率级电路的输出功率达到限制输出电流的目的，实现限流保护。
16.实时监控电源电路的工作温度，当工作温度超过限制温度，即通过关断pwm，关断
电源电路，实现过温保护。
17.为防止工作人员操作不当，将功率变压器极性反接，导致电源烧毁。通过精确调节功率变压器初次级线圈匝数，漆包线线径及变压器初次级相位，使功率变压器不需区分极性及安装方向。避免因为安装人员的安装不当导致电源烧毁。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.图1为本实用新型的第一电路原理图。
20.图2为本实用新型的第二电路原理图。
具体实施方式
21.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1～2，自适应运动控制系统的推挽式斩波电源，包括输入电路、功率电路、滤波电路、输出端口、钳位电路、控制电路、限流电路、反馈电路；输入电路连接功率电路，功率电路连接滤波电路，滤波电路连接输出电路；其中钳位电路连接功率电路，功率电路连接限流电路，限流电路连接控制电路，控制电路连接功率电路；滤波电路同时连接反馈电路，反馈电路连接控制电路。
23.输入电路外接电源，输入电路上包括有电容c1、电容c2、线性电源芯片u1、电容c3、电容c4、整流二极管d1、电容c5;电容c1第一端口连接电容c2第一端口，c2第一端口连接线性电源芯片u1第一端口，线性电源芯片u1第三端口连接电容c3第一端口，电容c3第一端口连接整流二极管d1第一端口，整流二极管d1第一端口连接电容c5第一端口；电容c1第二端口连接电容c2第二端口，电容c2第二端口连接线性电源芯片u1第二端口，线性电源芯片u1第二端口连接电容c3第二端口，电容c3第二端口连接电容c4第二端口，c4第二端口连接电容c5第二端口;其中电容c1第一端口与电容c2第一端口之间外接有供电电压。
24.控制电路包括有电阻r1、电容c6、电阻r2、电容c7、处理器d2；电容c5第一端口连接处理器d2第一端口；同时电阻r1第一端口也连接处理器d2第一端口；电阻r1第二端口连接电容c6第一端口，电容c6第一端口连接处理器第四端口，电容c6第二端口连接电阻r2第一端口，电阻r2第二端口连接处理器d2第九端口，电阻r2第一端口同时连接电容c7第一端口，电容c7第二端口连接处理器第十端口，电容c7第一端口同时连接处理器d2第二端口与处理器d2第七端口；电阻r2第一端口与电容c7第一端口之间接初级地线端。
25.功率电路包括有二极管d2、电阻r3、场效应管p1、二极管d3、电阻r4、场效应管p2、电阻r5、电容c8、变压器t1、二极管d4、二极管d5、电容c9、电阻r7、电阻r8、电阻r6、电容c10；处理器d2第五端口连接电阻r3第一端口，电阻r3第一端口连接二极管d2第二端口，电阻r3第二端口与二极管d2第一端口同时连接场效应管p1，场效应管p1并联光耦二极管d6；处理器d2第六端口连接电阻r4第一端口，电阻r4第一端口连接二极管d3第二端口，电阻r4第二
端口与二极管d3第一端口同时连接场效应管p2，场效应管p2并联光耦二极管d6；处理器d2第八端口连接电阻r5第一端口，电阻r5第二端口连接场效应管p2第三端口；场效应管p2第二端口连接电容c8第一端口，电容c8第一端口连接变压器t1第三端口，变压器t1第二端口外接电压，变压器t1第一端口连接电容c10第一端口，电容10第一端口连接场效应管p1第二端口，同时电容10第二端口连接电阻r6第一端口，电阻r6第二端口外接初级地线端电压；变压器t1第四端口连接二极管d5第一端口，二极管d5第一端口连接电阻r7第一端口，电阻r7第二端口连接电容c9第一端口，电容c9第一端口同时连接二极管d4第二端口与二极管d5第二端口；电阻r7并联电阻r8。
26.钳位电路包括有电阻r9、电阻r10、电容c11；电阻r9与电阻r10并联，电阻r10第一端口连接二极管d4第一端口，电阻r10第二端口连接电容c11第一端口，电容c11第二端口连接电容c9第二端口。
27.限流电路包括有电阻r11、电容c12、电容c13、电阻r12、电阻r13、电阻r14、光耦三极管q1；电容c12外接初级地线端电压，电容c12连接电阻r11，电阻r11连接光耦三极管q1，光耦三极管q1外接初级地线端电压；同时电阻r11连接处理器d2第三端口；电容c13第一端口连接电阻r5第一端口，电容c13第二端口连接电阻r12第一端口，电阻r12第二端口连接电阻r5第二端口；电阻r12与电阻r13并联在一起，同时电容c13第二端口与电阻r12第一端口之间外接初级地线端电压；电阻r14外接初级地线端电压，电阻r14连接电容c8。
28.滤波电路包括有电感l1、电容c14、电容c15；电感l1第一端口连接电容c9，电感l1第二端口连接电容c14第一端口，电容c14第二端口外接次级端地线，且电容c14并联电容c15。
29.反馈电路包括有电阻r11、光耦二极管d6、电阻r13、电容c16、电阻r12、电容c17、基准电压源d7、电阻r14；输出端口为外接电压；电阻r11第一端口连接电容c15，电阻r11第二端口连接光耦二极管d6第一端口，光耦二极管d6第二端口连接电阻r13第一端口，电阻r13第二端口连接电容c16第一端口，电容c16第二端口连接电阻r12第一端口，电阻r11第一端口与电阻r12第二端口同时连接输出端；同时电阻r13第一端口连接电容c17第一端口，电容c17第二端口连接电容c16第二端口，电容c17第一端口还连接基准电压源d7第三端口，基准电压源d7第一端口连接电容c17第二端口，基准电压源d7第二端口连接电阻r14第一端口，电阻r14第二端口连接基准电压源d7第一端口。
30.实施例：推挽式斩波电源主要有输入电路，输出端口，功率电路，控制电路，滤波电路，反馈电路，限流电路，钳位电路组成；输入电路接入直流稳压电源，功率电路将直流电压转为直流电压，控制电路输出pwm波，驱动功率mos，实现斩波控制。滤波电路将功率级输出的脉冲电能转化为平滑的直流电能。反馈电路实时监测输出功率，并将检测的电压电流信号反馈给控制电路。通过控制电路调节pwm波，动态调节输出功率。限流电路将功率级的采样电流反馈给控制电路，实现功率级电流限流功能。钳位电路用于钳制功率级mos管及功率二极管的峰值电压，保护功率器件不被峰值电压击穿。输出端口为电机运动控制板卡及电机驱动板卡提供稳定的直流工作电源。
31.以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出
些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。