本發(fā)明涉及一種軍用伺服功率驅(qū)動(dòng)用隔離電源供電領(lǐng)域，特別是一種伺服功率驅(qū)動(dòng)用寬壓輸入分布式隔離電源供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

軍用伺服機(jī)構(gòu)是采用電機(jī)減速后帶動(dòng)絲杠的直線位置式機(jī)械伺服結(jié)構(gòu)，用于調(diào)整導(dǎo)彈飛行姿態(tài)，屬于導(dǎo)彈系統(tǒng)的控制執(zhí)行部件。對(duì)于巡航導(dǎo)彈而言,電動(dòng)舵機(jī)的位置跟蹤性能決定了導(dǎo)彈命中目標(biāo)的準(zhǔn)確度。

伺服機(jī)構(gòu)用驅(qū)動(dòng)器單臺(tái)最多可同時(shí)控制4路伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行位置閉環(huán)控制驅(qū)動(dòng)，4通道同時(shí)工作，需4路三相橋進(jìn)行逆變，共需24支IGBT進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作，單只IGBT驅(qū)動(dòng)需要+15/-8V 2路隔離電源，共需48路隔離驅(qū)動(dòng)電源。

根據(jù)上述應(yīng)用背景提出了一種軍用伺服功率驅(qū)動(dòng)用寬壓輸入、多通道、高可靠分布式隔離電源供電系統(tǒng)。

目前國(guó)內(nèi)軍用伺服驅(qū)動(dòng)無(wú)此類(lèi)型的寬壓輸入、多通道、高可靠分布式隔離電源供電系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供伺服功率驅(qū)動(dòng)用寬壓輸入分布式隔離電源供電系統(tǒng)，可根據(jù)實(shí)際使用通道數(shù)進(jìn)行多通道擴(kuò)展，方便靈活；且電路簡(jiǎn)潔，適合軍用小體積，低成本，高可靠設(shè)計(jì)。

本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種伺服功率驅(qū)動(dòng)用寬壓輸入分布式隔離電源供電系統(tǒng)，包括降壓穩(wěn)壓電路和N個(gè)隔離供電模塊，N為正整數(shù)；N個(gè)隔離供電模塊并聯(lián)后與降壓穩(wěn)壓電路連接；

降壓穩(wěn)壓電路：接收外部電源傳來(lái)的直流寬壓輸入電壓，將直流寬壓輸入電壓進(jìn)行降壓穩(wěn)壓處理，生成穩(wěn)壓直流源，并將穩(wěn)壓直流源輸出至隔離供電模塊；

隔離供電模塊：接收降壓穩(wěn)壓電路電路傳來(lái)的穩(wěn)壓直流源，并對(duì)穩(wěn)壓直流源依次進(jìn)行降壓穩(wěn)壓處理、逆變處理、同相放大處理、整流處理和分壓處理，生成+15V、-9V和參考地0V的三路電源電平輸出至外部負(fù)載。

在上述的一種伺服功率驅(qū)動(dòng)用寬壓輸入分布式隔離電源供電系統(tǒng)，所述隔離供電模塊包括半橋式逆變電路、隔離升壓電路、整流電路和雙路穩(wěn)壓電路；

半橋式逆變電路：接收降壓穩(wěn)壓電路傳來(lái)的穩(wěn)壓直流源，并將穩(wěn)壓直流源逆變成交流方波信號(hào)，將交流方波信號(hào)輸出至隔離升壓電路；

隔離升壓電路：接收半橋式逆變電路傳來(lái)的交流方波信號(hào)，對(duì)交流方波信號(hào)同相放大處理，生成放大后的交流方波信號(hào)，并將放大后的交流方波信號(hào)傳輸至整流電路；

整流電路：接收隔離升壓電路傳來(lái)的放大后的交流方波信號(hào)，對(duì)放大后的交流方波信號(hào)進(jìn)行整流處理，生成直流穩(wěn)壓電源，并將生成直流穩(wěn)壓電源傳輸至雙路穩(wěn)壓電路；

雙路穩(wěn)壓電路：接收整流電路傳來(lái)的直流穩(wěn)壓電源，將直流穩(wěn)壓電源分壓成+15V、-9V和參考地0V的三路電源電平輸出至外部負(fù)載。

在上述的一種伺服功率驅(qū)動(dòng)用寬壓輸入分布式隔離電源供電系統(tǒng)，所述降壓穩(wěn)壓電路將外部傳來(lái)的16-40V電源直流寬壓輸入電壓進(jìn)行降壓穩(wěn)壓處理，生成12-15V的穩(wěn)壓直流源。

在上述的一種伺服功率驅(qū)動(dòng)用寬壓輸入分布式隔離電源供電系統(tǒng)，所述半橋式逆變電路將12-15V的穩(wěn)壓直流源逆變?yōu)?/-6～7.5/-7.5V的方波信號(hào)。

在上述的一種伺服功率驅(qū)動(dòng)用寬壓輸入分布式隔離電源供電系統(tǒng)，所述隔離供電模塊將6/-6～7.5/-7.5V的方波信號(hào)隔離升壓成24/-24～30/-30V的方波信號(hào)。

在上述的一種伺服功率驅(qū)動(dòng)用寬壓輸入分布式隔離電源供電系統(tǒng)，所述整流電路將24/-24～30/-30V的方波信號(hào)整流成+24～+30V的直流穩(wěn)壓電源。

在上述的一種伺服功率驅(qū)動(dòng)用寬壓輸入分布式隔離電源供電系統(tǒng)，所述降壓穩(wěn)壓電路包括電壓濾波電容C214、電壓濾波電容C215、電壓濾波電容C216、電壓濾波電容C217、電壓濾波電容C218、電壓濾波電容C219、電路板U36、電阻R57、電阻R58、電阻R75、電阻R76和電阻R94；其中，電路板U36的電路輸入端VIN與外部寬壓輸入電壓端連接；電壓濾波電容C214的一端接外部寬壓輸入電壓端，另一端接地；電路板U36的載波頻率調(diào)整管腳RON依次與電阻R57、外部寬壓輸入電壓端連接；電路板U36的電路使能端EN依次與電阻R58、外部寬壓輸入電壓端連接，同時(shí)電路板U36的電路使能端EN依次與電阻R75、外部寬壓輸入電壓端連接；電路板U36的GND管腳接地，同時(shí)GND管腳與電壓濾波電容C215的一端連接，電壓濾波電容C215的另一端與電路板U36的輸出電壓軟起調(diào)整管腳SS連接；電路板U36的反饋端FB與電阻R94的一端連接，電阻R94的另一端分別與電壓濾波電容C216、電壓濾波電容C218、電壓濾波電容C219連接，組成并聯(lián)電路后接+15V電壓；電阻R76和電壓濾波電容C217組成并聯(lián)電路，反饋端FB與并聯(lián)電路的一端連接，并聯(lián)電路的另一端與+15V電壓連接；電路板U36的電路輸出端VOUT與+15V電壓連接；電路板U36的GNDPAD接地。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明伺服功率驅(qū)動(dòng)用寬壓輸入分布式隔離電源供電系統(tǒng)包括降壓穩(wěn)壓電路和N個(gè)隔離供電模塊，隔離供電模塊包括半橋式逆變電路、隔離升壓電路、整流電路和雙路穩(wěn)壓電路，可根據(jù)實(shí)際使用通道數(shù)進(jìn)行多通道擴(kuò)展，方便靈活；且電路簡(jiǎn)潔，適合軍用小體積，低成本，高可靠設(shè)計(jì)；

(2)本發(fā)明采用了降壓穩(wěn)壓電路，將直流寬壓輸入電壓進(jìn)行降壓穩(wěn)壓處理，生成穩(wěn)壓直流源，提高了開(kāi)環(huán)式逆變變換電路電壓輸入范圍，實(shí)現(xiàn)了寬壓輸入功能；

(3)本發(fā)明采用了電阻均壓方式，提高了逆變“中心”參考點(diǎn)穩(wěn)定范圍，實(shí)現(xiàn)了軍用伺服應(yīng)用的高可靠需求；

(4)本發(fā)明采用了隔離升壓電路，對(duì)交流方波信號(hào)同相放大處理，生成放大后的交流方波信號(hào)，提高了電源電路的隔離靈活性，實(shí)現(xiàn)了分布式隔離供電需求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明各功能模塊連接關(guān)系圖；

圖2為本發(fā)明降壓穩(wěn)壓電路圖；

圖3為本發(fā)明半橋式逆變電路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述：

如圖1所示為各功能模塊連接關(guān)系圖，由圖可知，一種伺服功率驅(qū)動(dòng)用寬壓輸入分布式隔離電源供電系統(tǒng)，包括降壓穩(wěn)壓電路和N個(gè)隔離供電模塊，N為正整數(shù)；N個(gè)隔離供電模塊并聯(lián)后與降壓穩(wěn)壓電路連接；

降壓穩(wěn)壓電路：接收外部電源傳來(lái)的直流寬壓輸入電壓，將直流寬壓輸入電壓進(jìn)行降壓穩(wěn)壓處理，生成穩(wěn)壓直流源，并將穩(wěn)壓直流源輸出至隔離供電模塊；降壓穩(wěn)壓電路將外部傳來(lái)的16-40V電源直流寬壓輸入電壓進(jìn)行降壓穩(wěn)壓處理，生成12-15V的穩(wěn)壓直流源。

隔離供電模塊：接收降壓穩(wěn)壓電路電路傳來(lái)的穩(wěn)壓直流源，并對(duì)穩(wěn)壓直流源依次進(jìn)行降壓穩(wěn)壓處理、逆變處理、同相放大處理、整流處理和分壓處理，生成+15V、-9V和參考地0V的三路電源電平輸出至外部負(fù)載；隔離供電模塊將6/-6～7.5/-7.5V的方波信號(hào)隔離升壓成24/-24～30/-30V的方波信號(hào)。

其中，隔離供電模塊包括半橋式逆變電路、隔離升壓電路、整流電路和雙路穩(wěn)壓電路；

半橋式逆變電路：接收降壓穩(wěn)壓電路傳來(lái)的穩(wěn)壓直流源，并將穩(wěn)壓直流源逆變成交流方波信號(hào)，將交流方波信號(hào)輸出至隔離升壓電路；半橋式逆變電路將12-15V的穩(wěn)壓直流源逆變?yōu)?/-6～7.5/-7.5V的方波信號(hào)

隔離升壓電路：接收半橋式逆變電路傳來(lái)的交流方波信號(hào)，對(duì)交流方波信號(hào)同相放大處理，生成放大后的交流方波信號(hào)，并將放大后的交流方波信號(hào)傳輸至整流電路；

整流電路：接收隔離升壓電路傳來(lái)的放大后的交流方波信號(hào)，對(duì)放大后的交流方波信號(hào)進(jìn)行整流處理，生成直流穩(wěn)壓電源，并將生成直流穩(wěn)壓電源傳輸至雙路穩(wěn)壓電路；整流電路將24/-24～30/-30V的方波信號(hào)整流成+24～+30V的直流穩(wěn)壓電源。

雙路穩(wěn)壓電路：接收整流電路傳來(lái)的直流穩(wěn)壓電源，將直流穩(wěn)壓電源分壓成+15V、-9V和參考地0V的三路電源電平輸出至外部負(fù)載。

降壓穩(wěn)壓電路包括電壓濾波電容C214、電壓濾波電容C215、電壓濾波電容C216、電壓濾波電容C217、電壓濾波電容C218、電壓濾波電容C219、電路板U36、電阻R57、電阻R58、電阻R75、電阻R76和電阻R94；其中，電路板U36的電路輸入端VIN與外部寬壓輸入電壓端連接；電壓濾波電容C214的一端接外部寬壓輸入電壓端，另一端接地；電路板U36的載波頻率調(diào)整管腳RON依次與電阻R57、外部寬壓輸入電壓端連接；電路板U36的電路使能端EN依次與電阻R58、外部寬壓輸入電壓端連接，同時(shí)電路板U36的電路使能端EN依次與電阻R75、外部寬壓輸入電壓端連接；電路板U36的GND管腳接地，同時(shí)GND管腳與電壓濾波電容C215的一端連接，電壓濾波電容C215的另一端與電路板U36的輸出電壓軟起調(diào)整管腳SS連接；電路板U36的反饋端FB與電阻R94的一端連接，電阻R94的另一端分別與電壓濾波電容C216、電壓濾波電容C218、電壓濾波電容C219連接，組成并聯(lián)電路后接+15V電壓；電阻R76和電壓濾波電容C217組成并聯(lián)電路，反饋端FB與并聯(lián)電路的一端連接，并聯(lián)電路的另一端與+15V電壓連接；電路板U36的電路輸出端VOUT與+15V電壓連接；電路板U36的GNDPAD接地。

所述的半橋式逆變電路包括電路板U1、穩(wěn)壓電源濾波電容C1、穩(wěn)壓電源濾波電容C2、穩(wěn)壓電源濾波電容C3、穩(wěn)壓電源濾波電容C4、穩(wěn)壓電源濾波電容C5、穩(wěn)壓電源濾波電容C6、穩(wěn)壓電源濾波電容C7、穩(wěn)壓電源濾波電容C8、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、門(mén)極泄放電阻Q1、門(mén)極泄放電阻Q2和二極管D1；其中，穩(wěn)壓電源濾波電容C1的一端接外部+15V電源，另一端接地；電路1管腳“CS”為電路使能端，R8電阻采集半橋逆變主電路電流，轉(zhuǎn)化成電壓，通過(guò)R9，C8進(jìn)行一階濾波，連接至電路1管腳，實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)功能；電路2管腳“OSC”為電路載波頻率調(diào)整端，R1和C4組成充放電回路，連接置電路2管腳，確定載波頻率；電路3管腳“GND”為電路電位參考基準(zhǔn)；電路4管腳“LO”為半橋中下橋臂開(kāi)關(guān)“Q2”驅(qū)動(dòng)輸出，R5連接電路4管腳和“Q2”門(mén)極，為門(mén)極電阻；D1和C3組成半橋中上橋臂開(kāi)關(guān)“Q1”驅(qū)動(dòng)自舉電荷源，為電路8管腳“VB”和電路6管腳“VS”供電；電路7管腳“HO”為半橋中上橋臂開(kāi)關(guān)“Q1”驅(qū)動(dòng)輸出，R4連接電路7管腳和“Q1”門(mén)極，為門(mén)極電阻；C1、C5和C6為穩(wěn)壓電源濾波電容；R2為“Q1”門(mén)極泄放電阻；R6為“Q2”門(mén)極泄放電阻；C2和C7將輸入電源分壓后形成逆變電源“中心”參考點(diǎn)，R3、R7分別C2、C7并聯(lián)，確保“中心”參考點(diǎn)的穩(wěn)定性。

本發(fā)明可根據(jù)實(shí)際使用通道數(shù)進(jìn)行多通道擴(kuò)展，方便靈活；且電路簡(jiǎn)潔，適合軍用小體積，低成本，高可靠設(shè)計(jì)；

本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。