專利名稱：一種一周離合制動器的驅(qū)動保護控制電路的制作方法
一種一周離合制動器的驅(qū)動保護控制電路技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電子學(xué)領(lǐng)域，涉及一周離合制動器的驅(qū)動和保護控制背景技術(shù)
一周離合制動器一般由電磁制動器、階躍變化凸輪機構(gòu)、精密彈性力矩變換器等組成的高精度旋轉(zhuǎn)定位器件。一周離合制動器工作原理電機帶動一周離合制動器工作，當(dāng)電磁制動器線圈兩端不加電時，電磁制動器不吸合，階躍變化凸輪機構(gòu)被千斤頂住，在精密彈性力矩變換器作用下，電機空轉(zhuǎn)不帶動負載；當(dāng)電磁制動器線圈兩端加一定的脈沖電信號時，電磁制動器吸合，銜鐵帶動千斤脫離階躍變化凸輪機構(gòu)，在精密彈性力矩變換器作用下，電機帶動負載轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動一周后，階躍變化凸輪機構(gòu)在彈簧的作用下又被千斤頂住，電機此刻空轉(zhuǎn)不帶動負載，保證工作一次轉(zhuǎn)動一周。常用的控制電路在電磁鐵線圈一端連接控制電源正端，在另一端連接控制電源負端，通過控制一端的通斷來控制快門電磁制動器工作。實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，因為電磁制動器、階躍變化凸輪機構(gòu)的機械接觸原因，隨著電機轉(zhuǎn)速不同及電機帶動負載大小的不同，當(dāng)在線圈兩端施加連續(xù)的額定脈沖電壓驅(qū)動信號時， 電磁制動器經(jīng)常不能使千斤與階躍變化凸輪機構(gòu)正常脫離，驅(qū)動電壓信號無法正常驅(qū)動離合器，使得電機不能給負載提供動力，導(dǎo)致故障出現(xiàn)。如果在一周離合制動器線圈兩端長時間施加直流電壓的意外情況，一周離合制動器容易被燒毀。發(fā)明內(nèi)容
針對背景技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是設(shè)計一個一周離合制動器的驅(qū)動保護控制電路，保證一周離合制動器有效地實現(xiàn)快速連續(xù)有效開啟，同時保護一周離合制動器在意外情況下不被燒毀。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明設(shè)計了一個一周離合制動器的驅(qū)動保護控制電路， 在脈沖信號控制下，瞬間在一周離合制動器線圈兩端施加高電壓脈沖，根據(jù)線圈產(chǎn)生的吸力與兩端電壓成正比的原理，保證一周離合制動器在連續(xù)工作中有效啟動。同時在意外情況下通過擊穿開關(guān)電源調(diào)節(jié)器芯片的方式來保護一周離合制動器。該電路由單片機、光耦、 三極管、開關(guān)電源調(diào)節(jié)器、一周離合制動器等組成，電路組成如圖1所示。
首先開關(guān)電源調(diào)節(jié)器Ul根據(jù)電阻Rl、R5的阻值關(guān)系，在離合器驅(qū)動端產(chǎn)生+50V 高電壓，電壓值可隨Rl、R5的阻值匹配進行調(diào)節(jié)，單片機根據(jù)參數(shù)計算控制脈沖寬度并輸出離合器驅(qū)動信號，若離合器驅(qū)動信號為低電平，光耦打開，由于電阻R2、R7分壓，三極管基極、發(fā)射極間電壓為+14V，保證三極管V2集電極、發(fā)射極導(dǎo)通，開關(guān)電源調(diào)節(jié)器Ul輸出的+50V電壓通過一周離合制動器的線圈、三極管V2集電極-發(fā)射極形成回路，電磁制動器吸合，銜鐵帶動千斤與階躍變化凸輪機構(gòu)脫離，離合器電機帶負載轉(zhuǎn)動；若離合器驅(qū)動信號為高電平，光耦關(guān)閉，三極管V2集電極、發(fā)射極不導(dǎo)通，開關(guān)電源調(diào)節(jié)器輸出的電壓不能在一周離合制動器的線圈形成回路，電磁制動器不吸合，彈簧彈起千斤，頂住階躍變化凸輪機構(gòu)，離合器電機空轉(zhuǎn)。整個控制工作流程可重復(fù)操作。一旦單片機程序或系統(tǒng)出現(xiàn)故障，輸出錯誤的脈沖信號(長時間低電平)，開關(guān)電源調(diào)節(jié)器芯片首先擊穿，防止一周離合制動器hm^Xo
該控制電路的連接關(guān)系是單片機1的引腳PFO輸出的離合器驅(qū)動信號與光耦2 輸入-端引腳7連接，+5V電源經(jīng)過電阻R3與光耦2輸入+端引腳5連接；光耦2的引腳3 經(jīng)電阻R2與+28V連接，光耦2的引腳1通過電阻R4與三極管3基極連接，同時與電阻R7 連接，電阻R7另一端接電源地線；三極管3集電極與一周離合制動器4的線圈-端連接，發(fā)射極與電源地線連接；開關(guān)電源調(diào)節(jié)器5的輸出端引腳4通過二極管V3與一周離合制動器 4的線圈+端連接，且一周離合制動器4的線圈+端與-端跨接續(xù)流二極管VI，開關(guān)電源調(diào)節(jié)器5引腳4與引腳5間跨接電感Li，且引腳5接電源+28V，引腳3接電源地線，引腳1通過電阻R6、電容C2接電源地線，引腳2通過電阻Rl與二極管V3的負極連接，同時通過電阻 R5與電源地連接；電容Cl是濾波電容。
本一周離合制動器控制電路已成功應(yīng)用在航空相機的簾縫快門控制中，電路安全可靠，曝光時間控制準(zhǔn)確，成本低廉，便于推廣，最短曝光時間1/2000秒，并且有效延長了快門的使用壽命。


圖1本發(fā)明控制的電路示意圖，其中包括單片機1、光耦2、三極管3、一周離合制動器4、開關(guān)電源調(diào)節(jié)器5。
圖2本發(fā)明控制的電路實施例示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明將結(jié)合實施例參照附圖進行詳細說明，以便對本發(fā)明的目的、特征、優(yōu)點進行深入了解。
本發(fā)明實例參考如圖2所示，包括單片機1、光耦2、三極管3、一周離合制動器4、 開關(guān)電源調(diào)節(jié)器5。
單片機1采用AVR系列的AI~mega64，光耦2采用JAN4N48，三極管3采用BD237，一周離合制動器4采用美國華納電子公司的CB-4，開關(guān)電源調(diào)節(jié)器5采用LT1268。
+28V電源電壓經(jīng)過開關(guān)電源調(diào)節(jié)器5輸出為+50V電壓，施加在一周離合制動器 (4)的線圈的離合器驅(qū)動端；單片機1的引腳PFO輸出高電平，光耦2不能打開，三極管3 基極電壓為0，三極管3的集電極、發(fā)射極不能導(dǎo)通，+50V電壓不能通過一周離合制動器4 的線圈形成回路，一周離合制動器4的電磁制動器不吸合，千斤頂住一周離合制動器4的階躍變化凸輪，電機空轉(zhuǎn)；單片機1的引腳PFO輸出低電平，光耦2打開，三極管3基極電壓為 +14V，三極管3的集電極、發(fā)射極導(dǎo)通，+50V電壓通過一周離合制動器4的線圈形成回路， 一周離合制動器4的電磁制動器吸合，千斤與一周離合制動器4的階躍變化凸輪脫離，電機帶著負載轉(zhuǎn)動。
本一周離合制動器驅(qū)動保護控制電路已成功應(yīng)用在航空相機的焦平面快門控制中，使用效果良好。
權(quán)利要求
1. 一種一周離合制動器的驅(qū)動保護控制電路，其特征在于包括單片機(1)、光耦O)、 三極管(3)、一周離合制動器G)、開關(guān)電源調(diào)節(jié)器(5)；各部分的連接關(guān)系是單片機(1)的引腳PFO輸出的離合器驅(qū)動信號與光耦(2)輸入-端引腳7連接，+5V電源經(jīng)過電阻R3與光耦⑵輸入+端引腳5連接；光耦⑵的引腳3經(jīng)電阻R2與+28V連接，光耦⑵的引腳1通過電阻R4與三極管(3)基極連接，同時與電阻R7連接，電阻R7另一端接電源地線；三極管(3)集電極與一周離合制動器(4)的線圈-端連接，發(fā)射極與電源地線連接；開關(guān)電源調(diào)節(jié)器(5)的輸出端引腳4通過二極管V3 與一周離合制動器的線圈+端連接，且一周離合制動器的線圈+端與-端跨接續(xù)流二極管VI，開關(guān)電源調(diào)節(jié)器(5)引腳4與引腳5間跨接電感Li，且引腳5接電源+28V，引腳3接電源地線，引腳1通過電阻R6、電容C2接電源地線，引腳2通過電阻Rl與二極管V3 的負極連接，同時通過電阻R5與電源地連接；電容Cl是濾波電容。
全文摘要
本發(fā)明一種一周離合制動器的驅(qū)動保護控制電路，屬于電子學(xué)自動控制領(lǐng)域。該控制電路包括單片機、光耦、三極管(3)、一周離合制動器(4)、開關(guān)電源調(diào)節(jié)器(5)；在脈沖信號控制下，瞬間在一周離合制動器線圈兩端施加高電壓脈沖，根據(jù)線圈產(chǎn)生的吸力與兩端電壓成正比的原理，保證一周離合制動器在連續(xù)工作中有效啟動。同時在意外情況下通過擊穿開關(guān)電源調(diào)節(jié)器芯片的方式來保護一周離合制動器。本一周離合制動器控制電路已成功應(yīng)用在航空相機的簾縫快門控制中，電路安全可靠，曝光時間控制準(zhǔn)確，成本低廉，便于推廣，最短曝光時間1/2000秒，并且有效延長了快門的使用壽命。
文檔編號H02P15/00GK102522940SQ20111045118
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者付金寶, 冷雪, 李文明, 李清軍, 鄭麗娜 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所