專利名稱:步進(jìn)電動機(jī)高低壓驅(qū)動電源的制作方法
本實用新型屬于電源。
目前晶體管步進(jìn)電動機(jī)電源均采用高低壓電源驅(qū)動的方式。圖一即為國內(nèi)外普遍采用的晶體管高低壓驅(qū)動電源的原理圖。現(xiàn)有電路存在的主要缺點(diǎn)是上沖峰值電流不但受高壓電源VH導(dǎo)通時間的控制，同時也受到高電壓VH值波動的影響。當(dāng)高電壓低于額定值時，峰值驅(qū)動電流小于額定峰值電流，導(dǎo)至步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)距不足。若高電壓VH值高于額定值，峰值電流將超過額定峰值電流。這樣直接影響開關(guān)晶體管及其他元件的壽命和可靠性，如果高壓電源采用穩(wěn)壓電源來穩(wěn)定VH值，因容量較大(20～40A，60～100V)，成本很高無人采用。在圖一中的電阻r是限流電阻，它大約能消耗50％以上的電能，因此大大地降低了系統(tǒng)效率。
本實用新型的目的在于，解決當(dāng)高電壓源在波動時，不至于使步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)距不足，或使高電壓源開關(guān)管損壞，另一目的在于去掉原來電路中的限流電阻r，提高了整個系統(tǒng)的效率。
步進(jìn)電動機(jī)高低壓驅(qū)動電源是在上述已有的電源基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的。它包括與環(huán)形分配器相連接的放大器，這個放大器的輸出端分別與一微分電路，及另一放大器的輸入端相連接，此放大器的輸出端與一晶體管相連，晶體管的輸出端與步進(jìn)電機(jī)線圈的一端相連。
電機(jī)線圈的另一端與一脈沖變壓器的次極線圈的一端C相連接，此脈沖變壓器的次極繞組分為三個端頭A、B、C，其中間一端B通過一可變電阻與一個三極管的發(fā)射極相連接，另一端A與此三極管的基極相連接。三極管的集電極接在高電壓源上。本電源中的脈沖變壓器的初極線圈的一端與一個三極管的集電極相連，此三極管的基極與一微分電路輸出端相連接。微分電路的輸入端同上面所述的與環(huán)形分配器相連的放大器的輸出端相連接。步進(jìn)電機(jī)的一端還通過一個二極管與外接低壓電源相連接。
本實用新型的電氣工作原理如下由外接的環(huán)型分配器輸出的脈沖信號通過放大器→微分電路→晶體三極管→脈沖變壓器初極，在脈沖變壓器次極上被偶合的脈沖信號使一個與外接高壓直流電源相連接的三極管導(dǎo)通。因此高電壓被加到步進(jìn)電機(jī)線圈的一端上。與此同時，環(huán)形分配器的脈沖信號→放大器→放大器→三極管(與步進(jìn)電機(jī)線圈另一端相連)導(dǎo)通步進(jìn)電機(jī)線圈一端接地→步進(jìn)電機(jī)線圈中有電流通過。
當(dāng)與高壓電源相連接的三極管截止后，步進(jìn)電機(jī)線圈中的電流即由外接的直流低壓電源供給。因此步進(jìn)電機(jī)在控制脈沖的作用下仍然運(yùn)行。
此外，本實用新型所要解決的問題是當(dāng)外接高電壓波動，至使其電壓超過額定電壓，但流過高、低壓晶體三極管中的電流也不能超過額定電流。具體辦法就是因本實用新型采用了電流互感器及磁飽合原理，當(dāng)高壓電源晶體管導(dǎo)通，且高壓電源VH向高波動時，流過此晶體管及線圈BC間的電流逐漸增加，線圈AB間電流也增加，即 (dφ)/(dt) 增加，導(dǎo)致VAB增加，當(dāng)磁通φ達(dá)到飽和時， (dφ)/(dt) →0，VAB→0晶體管便截止。所以高、低壓晶體管中的電流不能超過額定電流。因此高低壓電源管不致?lián)p壞。
本實用新型的優(yōu)越性在于1、當(dāng)高壓電源波動超過額定值時，通過高壓電源開關(guān)管的峰值電流不受影響，因而保障了此開關(guān)管的安全、可靠。
2、此電源對高壓電源開關(guān)管的B值要求不高，β≤5即可工作(原有方法要求β≤30)，所以使晶體管的成本大大下降。
3、因本電源在接低壓通路中，取消了電阻R，將二極管直接與低壓電源晶體管相接，因而使工作效率提高約一倍以上，節(jié)約了電能。
圖1是已有技術(shù)中步進(jìn)電機(jī)高低壓驅(qū)動電源。
圖2是本實用新型的電氣原理圖。
其中1、放大器 2、微分電路 3、放大器 4、晶體三極管 5、脈沖變壓器 6、晶體三極管 7、晶體三極管 8、二極管 9、步進(jìn)電機(jī)繞組端點(diǎn) 10、步進(jìn)電機(jī)繞組 11、可調(diào)電阻 12、二極管 13、接地端頭 14、信號輸入端 15、工作電源端 VH高電壓端 VL低壓端參看附圖2下面是本實用新型的實施例本實用新型包括放大器〔1〕〔3〕、微分電路〔2〕、脈沖變壓器〔5〕、晶體管〔4〕〔6〕〔7〕、二極管〔8〕、本實用新型還有5個輸入端和二個輸出端，它們分別是〔13〕接地，〔14〕接由環(huán)形分配器輸出的輸入信號，端頭〔15〕為本實用新型的工作電壓端，高電壓端為VH，低電壓端為VL，端頭〔9〕、端頭C分別與步進(jìn)電機(jī)的一相繞組相接。放大器〔1〕的輸出端分別與放大器〔3〕、微分電路〔2〕的輸入端相接，微分電路〔2〕的輸出端與晶體管〔4〕的基極相連，晶體管〔4〕集電極接脈沖變壓器〔5〕的初級繞組，放大器〔3〕的輸出端與晶體管〔7〕的基電極相連，此晶體管集電極也是與外接步進(jìn)電機(jī)一組相繞組相連的端頭〔9〕。本實用新型的脈沖變壓器的次極為三個端頭A、B、C，B為中間抽頭，A端與晶體管〔6〕的基電極相連接，B端通過一可調(diào)電阻與晶體管〔6〕的發(fā)射極相連，B端還通過一電阻與A端相連接。另外二極管〔8〕的正極與外接直流低電源相連，負(fù)極與脈沖變壓器次級繞組的C端相連接。
權(quán)利要求
1.電源，一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電源，它包括放大器[1]，放大器[3]，微分電路[2]，晶體管[4]，脈沖變壓器[5]，晶體管[6]，晶體管[7]，二極管[8]，放大器[1]的輸出端分別與放大器[3]、微分電路[2]的輸入端相接，微分電路[2]的輸出端與晶體管[4]的基極相連，晶體管[4]的集電極接脈沖變壓器[5]的初級繞組，放大器[3]的輸出端與晶體管[7]的基極相連，此晶體管的集電極[9]與外接步進(jìn)電機(jī)的一相繞組相連接，其特征在于，二極管[8]的正極與外接直流低電源相連，負(fù)極與脈沖變壓器次級繞組的一端C相連接。
2.如權(quán)利要求
1所述的驅(qū)動電源，其特征在于脈沖變壓器〔5〕的次級繞組有三個端頭是A、B、C，A端與晶體管〔6〕的基電極相連接，B端通過一可調(diào)電阻與晶體管〔6〕的發(fā)射極相連，B端還通過一電阻與A端相連接。
專利摘要
本實用新型是在原有的步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電源的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。它包括放大器、微分電路、脈沖變壓器、外接的高低壓電源及與高低電源相連接的晶體三極開關(guān)管。它的特點(diǎn)是脈沖變壓器有三個抽頭，因而利用電流互感器原理及磁飽和原理解決了當(dāng)外接高壓電源大幅度增高時，不至損壞高低壓晶體開關(guān)管。再由于本電源撤消了低壓電源與低壓晶體管間相連的電阻。因而大大地提高了電源的工作效率，節(jié)省了電能。
文檔編號H02P8/00GK86202716SQ86202716
公開日1986年12月10日 申請日期1986年4月30日
發(fā)明者周寧 申請人:周寧導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan