一种功耗调节电路制造技术

本发明专利技术公开一种功耗调节电路，包括PWM控制模块、分别与PWM控制模块连接的第一、第二调节模块以及分别与第一、第二调节模块连接的第一、第二反馈控制模块，PWM控制模块用于接收PWM控制信号，第一调节模块的第二输入端用于接收第二控制信号，第二调节模块的第二输入端用于接收第四控制信号，第一反馈控制模块用于接收第一反馈信号，第二反馈控制模块用于接收第二反馈信号。本发明专利技术的第一、第二调节模块分别根据流过反馈控制模块的电流大小、PWM控制模块的电平状态以及第二控制信号和/或第四控制信号的电平状态，自动调整步进电机每一驱动节拍的占空比，避免步进电机每一驱动节拍都对电机线圈持续通电，降低步进电机的功率损耗。

A Power Regulation Circuit

The invention discloses a power consumption regulating circuit, which comprises a PWM control module, a first and a second regulating module connected with a PWM control module respectively, and a first and a second feedback control module connected with a first and a second regulating module respectively. The PWM control module is used to receive a PWM control signal, the second input end of the first regulating module is used to receive a second control signal, and the second regulating module is used to receive a second control signal. The second input terminal is used to receive the fourth control signal, the first feedback control module is used to receive the first feedback signal, and the second feedback control module is used to receive the second feedback signal. The first and second regulating modules of the invention automatically adjust the duty cycle of each driving beat of the stepping motor according to the current size flowing through the feedback control module, the level state of the PWM control module and the level state of the second and/or fourth control signals respectively, so as to avoid the continuous power supply of the motor coil for each driving beat of the stepping motor and reduce the power loss of the stepping motor. \u3002

【技术实现步骤摘要】
一种功耗调节电路
本专利技术涉及电机控制
，具体涉及一种功耗调节电路。
技术介绍
请参照图1，图1所示为现有技术中两相四线步进电机的单双八拍驱动时序图，单双八拍驱动实现了1-2相励磁，1-2相励磁的优点是步进角为实际步进角的一半，提高了控制精度，并能有效降低电机在低速运行时的噪声，也一定程度减少了电机的发热量。但由于这种驱动节拍的每一拍中对电机线圈的通电是持续的，造成电机的每个驱动拍都输出很大的力矩，电机内部线圈功率消耗大，进而产生了较高的发热量。实际在很多应用场合，在电机驱动拍的每一拍中，电机线圈的通电时间不需要持续供电就能满足控制精度要求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种功耗调节电路，用于解决步进电机每一驱动节拍都对电机线圈持续通电而导致电机功率消耗大的问题。本专利技术的内容如下：一种功耗调节电路，包括PWM控制模块、第一调节模块、第二调节模块、第一反馈控制模块和第二反馈控制模块，所述PWM控制模块的输入端用于接收PWM控制信号，所述PWM控制模块的输出端分别与所述第一调节模块的第一输入端和所述第二调节模块的第一输入端连接，所述第一调节模块的第二输入端和所述第二调节模块的第二输入端分别与所述第一反馈控制模块和所述第二反馈控制模块连接；所述第一调节模块的第二输入端还用于接收第二控制信号，所述第二调节模块的第二输入端还用于接收第四控制信号，所述第一反馈控制模块的输入端用于接收第一反馈信号，所述第二反馈控制模块的输入端用于接收第二反馈信号。优选的，所述PWM控制模块包括电阻R28、电阻R25和电阻R27，电阻R28的一端与电阻R27一端连接，连接节点为节点A，电阻R28的另一端用于接收CPU的复位信号，电阻R27的另一端接地，电阻R25的一端用于接收PWM控制信号，其另一端与节点A连接。优选的，所述第一调节模块包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端与所述节点A连接，所述第一运算放大器的反相输入端与所述第一反馈控制模块连接，连接节点为节点B，节点B还用于接收第二控制信号。优选的，所述第二调节模块包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端与所述节点A连接，所述第二运算放大器的反相输入端与所述第二反馈控制模块连接，连接节点为节点D，节点D还用于接收第四控制信号。优选的，所述第一反馈控制模块包括电阻R39和电阻R44，电阻R39的一端与电阻R44的一端连接，其连接节点为节点C，电阻R39的另一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，电阻R44的另一端接地，节点C用于接收第一反馈信号。优选的，所述第二反馈控制模块包括电阻R40和电阻R45，电阻R40的一端与电阻R45的一端连接，其连接节点为节点E，电阻R40的另一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，电阻R45的另一端接地，节点E用于接收第二反馈信号。优选的，所述第一调节模块还包括反向保护二极管D5和滤波电容C40，所述反向保护二极管D5的负极与所述节点B连接，其正极用于接收第二控制信号，滤波电容C40一端与所述节点B连接，其另一端接地。优选的，所述第二调节模块还包括反向保护二极管D6和滤波电容C41，所述反向保护二极管D6的负极与所述节点D连接，其正极用于接收第四控制信号，滤波电容C41一端与所述节点D连接，其另一端接地。本专利技术的有益效果为：本专利技术的第一调节模块和第二调节模块分别根据流过第一反馈控制模块和/或第二反馈控制模块的电流大小、PWM控制模块的电平状态以及第二控制信号和/或第四控制信号的电平状态，自动调节步进电机各相线圈每一驱动节拍的占空比，既能够满足步进电机的精度要求，又可以避免步进电机每一驱动节拍都对电机线圈持续通电，降低步进电机的功率损耗。附图说明图1所示为现有技术中两相四线步进电机的单双八拍驱动时序图；图2所示为本专利技术实施例的原理框图；图3所示为本专利技术实施例的步进电机驱动芯片的电路原理图；图4所示为本专利技术实施例的电路原理图；图5所示为本专利技术实施例步进电机的驱动时序图。具体实施方式上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。请参照图2，本实施例公开的一种功耗调节电路，包括PWM控制模块1、第一调节模块2、第二调节模块3、第一反馈控制模块4和第二反馈控制模块5，所述PWM控制模块1的输入端用于接收PWM控制信号，所述PWM控制模块1的输出端分别与所述第一调节模块2的第一输入端和所述第二调节模块3的第一输入端连接，所述第一调节模块2的第二输入端和所述第二调节模块3的第二输入端分别与所述第一反馈控制模块4和所述第二反馈控制模块5连接；所述第一调节模块2的第二输入端还用于接收第二控制信号，所述第二调节模块3的第二输入端还用于接收第四控制信号，所述第一调节模块2和所述第二调节模块3分别用于实现第二控制信号和第四控制信号的反相输出，并用于调整输出信号的占空比，所述第一反馈控制模块4的输入端用于接收来自电机驱动芯片的第一反馈信号，所述第二反馈控制模块5的输入端用于接收来自电机驱动芯片的第二反馈信号。在每一个驱动节拍的开始阶段，通过第一调节模块2和第二调节模块3调整步进电机驱动信号的占空比，只让步进电机相应线圈连续通电一小段固定时间t1，固定时间t1决定于PWM控制信号的频率和占空比，在该驱动节拍的剩余时间内，当步进电机相应线圈消耗的瞬时功率超过硬件设计的预定值时，硬件自动切断步进电机内线圈的通电电源；当步进电机内线圈消耗的瞬时功率在硬件设计的允许范围之内时，驱动电路则使相应线圈恢复到当前驱动节拍的通电状态。合理设计步进电机允许的功耗阈值及时间t1，使其既能够满足步进电机的精度要求，又能极大程度的降低步进电机的功率损耗，从而降低步进电机的噪声和发热量。请参照图3和图4，本实施例以两相四线步进电机的单双八拍驱动方式为例对上述方案进行详细说明，本实施例采用型号为STM32F103RCT6的CPU和型号为BA6845FS的驱动芯片U7，不使用步进电机细分驱动器，硬件成本低，CPU用于产生PWM控制信号BASE_PWM、复位信号NRST、第一控制信号TIM4_OC1、第二控制信号TIM4_OC2、第三控制信号TIM4_OC3和第四控制信号TIM4_OC4，其中第一控制信号TIM4_OC1、第二控制信号TIM4_OC2、第三控制信号TIM4_OC3和第四控制信号TIM4_OC4分别由CPU内置定时器TIM4的第一通道、第二通道、第三通道和第四通道这四个输出通道产生，驱动芯片U7用于驱动两相四线步进电机。请参照图3和图4，所述PWM控制模块1包括电阻R28、电阻R25和电阻R27，电阻R28的一端与电阻R27的一端连接，该连接节点为节点A，电阻R28的另一端用于接收CPU的复位信号，电阻R27的另一端接地DGND，电阻R25的一端与节点A连接，其另一端与CPU的PWM信号输出引脚连接。所述第一调节模块2包括第一运算放大器U10A，所述第一运算放大器U10A的同相输入端与节点A连接，其反相输入端通过反向保护二极管D5连接于CPU内置定时器TIM4的第二通道，反向保护二极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功耗调节电路，其特征在于：包括PWM控制模块(1)、第一调节模块(2)、第二调节模块(3)、第一反馈控制模块(4)和第二反馈控制模块(5)，所述PWM控制模块(1)的输入端用于接收PWM控制信号，所述PWM控制模块(1)的输出端分别与所述第一调节模块(2)的第一输入端和所述第二调节模块(3)的第一输入端连接，所述第一调节模块(2)的第二输入端和所述第二调节模块(3)的第二输入端分别与所述第一反馈控制模块(4)和所述第二反馈控制模块(5)连接；所述第一调节模块(2)的第二输入端还用于接收第二控制信号，所述第二调节模块(3)的第二输入端还用于接收第四控制信号，所述第一反馈控制模块(4)的输入端用于接收第一反馈信号，所述第二反馈控制模块(5)的输入端用于接收第二反馈信号。

【技术特征摘要】
1.一种功耗调节电路，其特征在于：包括PWM控制模块(1)、第一调节模块(2)、第二调节模块(3)、第一反馈控制模块(4)和第二反馈控制模块(5)，所述PWM控制模块(1)的输入端用于接收PWM控制信号，所述PWM控制模块(1)的输出端分别与所述第一调节模块(2)的第一输入端和所述第二调节模块(3)的第一输入端连接，所述第一调节模块(2)的第二输入端和所述第二调节模块(3)的第二输入端分别与所述第一反馈控制模块(4)和所述第二反馈控制模块(5)连接；所述第一调节模块(2)的第二输入端还用于接收第二控制信号，所述第二调节模块(3)的第二输入端还用于接收第四控制信号，所述第一反馈控制模块(4)的输入端用于接收第一反馈信号，所述第二反馈控制模块(5)的输入端用于接收第二反馈信号。2.如权利要求1所述的功耗调节电路，其特征在于：所述PWM控制模块(1)包括电阻R28、电阻R25和电阻R27，电阻R28的一端与电阻R27一端连接，连接节点为节点A，电阻R28的另一端用于接收CPU的复位信号，电阻R27的另一端接地，电阻R25的一端用于接收PWM控制信号，其另一端与节点A连接。3.如权利要求2所述的功耗调节电路，其特征在于：所述第一调节模块(2)包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端与所述节点A连接，所述第一运算放大器的反相输入端与所述第一反馈控制模块(4)连接，连接节点为节点B，节点B还用于接收第二控制信号。4.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张道国，黄维，张书荣，
申请(专利权)人：广东宝莱特医用科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44