【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机控制，尤其涉及一种采样电路、控制装置和步进电机系统。
技术介绍
1、步进电机具有优秀的位置控制性能，适用于需要精准控制位置的应用场景。如今，随着人们对乘用汽车驾乘舒适性要求的提高，步进电机在汽车上的应用也越来越多，比如空调吹风口、电动门把手等。如今对安装在电动汽车上的步进电机又有了静音化的要求，这就对传统的控制系统提出了更高的要求。
2、在步进电机系统中，常采用数模转换器芯片来提供预设电流，进而通过采样电流和预设电流的对比，实现对步进电机的电流控制，这种控制方法具有灵活且方便控制的优点。
3、然而，在控制采样数据的处理过程中，常常会因为步进电机进入快衰减状态而造成采样数据的反转，从而导致控制出错，这不仅影响控制准确性也是步进电机产生噪声的最大来源。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种采样电路、控制装置和步进电机系统，以提高电机控制的准确性并降低电机噪声。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种采样电路，采样电路包括采样电阻和采样处理模块；
3、所述采样电阻设置于步进电机的控制电路的下桥臂连接点与接地端之间，其中，所述下桥臂连接点为下桥臂中两个开关器件之间的连接点；
4、所述采样处理模块分别与所述采样电阻的两端连接，所述采样处理模块用于在流经所述采样电阻的采样电流为正方向的情况下，根据所述采样电流对应的初步采样数据与预设电流对应的原始比对数据确定采样对比结果，还在流经所述采样电流为负方向的情况下，根据所
5、所述采样处理模块具体包括初步处理单元、比对数据切换单元和数据比较单元；
6、所述初步处理单元与所述采样电阻的两端连接，所述初步处理单元用于获取所述采样电流并对所述采样电流进行初步运放处理，生成初步采样数据；
7、所述比对数据切换单元与所述采样处理模块后级的总控单元连接，所述比对数据切换单元用于根据后级总控单元的控制信号确定所述采样电流的方向，在所述采样电流为正方向的情况下，输出所述原始比对数据，在所述采样电流为负方向的情况下，输出所述反向比对数据；
8、所述数据比较单元分别与所述初步处理单元和所述比对数据切换单元连接，所述数据比较单元用于根据所述初步采样数据和所述比对数据切换单元输出的数据之间的相对关系生成所述采样对比结果。
9、可选地，所述初步处理单元包括运算放大器，所述运算放大器的第一输入端与所述采样电阻远离接地端的一端连接，所述运算放大器的第二输入端与所述采样电阻靠近接地端的一端连接，所述第一输入端还与参考电位连接；所述运算放大器的输出端与所述数据比较单元连接，所述运算放大器用于根据所述参考电位、所述采样电流和所述采样电阻的阻值对所述采样电流进行放大运算，确定出所述采样电流的所述初步采样数据。
10、可选地，所述运算放大器按照第一运算公式进行所述放大运算，所述第一运算公式为out1=gain*i*r + vref，其中，out1为所述采样电流的所述初步采样数据，gain为所述运算放大器的放大系数，i为流经所述采样电阻的所述采样电流，r为所述采样电阻的阻值，vref为参考电位。
11、可选地，所述比对数据切换单元包括数模选择寄存器、原始比对数据寄存器和反向比对数据寄存器；
12、所述原始比对数据寄存器存有与所述预设电流对应的所述原始比对数据；
13、所述反向比对数据寄存器存有与所述预设电流对应的所述原始比对数据；
14、所述数模选择寄存器的第一接入端与所述原始比对数据寄存器连接，所述数模选择寄存器的第二接入端与所述反向比对数据寄存器连接，所述数模选择寄存器的控制端与所述总控单元连接，所述数模选择寄存器的输出端与所述数据比较单元连接，所述数模选择寄存器用于根据控制端接入的控制信号，切换接入所述数据比较单元的比对数据。
15、可选地，所述数据比较单元包括比较器，所述比较器的第一输入端与所述初步处理单元连接，所述比较器的第二输入端与所述数据切换单元连接，接入所述比对数据切换单元提供的比对数据；所述比较器用于根据接入的比对数据与所述初步采样数据的相对关系，确定所述采样对比结果。
16、根据本专利技术的另一方面，提供了一种步进电机的控制装置，步进电机的控制装置包括：控制电路和第一方面所述的采样电路；
17、所述控制电路包括总控单元，所述总控单元用于根据所述采样电路提供的采样对比结果生成控制信号，控制上桥臂和下桥臂中开关器件的工作状态。
18、可选地，所述总控单元包括异或运算电路、驱动逻辑选择寄存器、数模选择控制寄存器、驱动逻辑寄存器和衰减逻辑寄存器；
19、所述数模选择控制寄存器的两个接入端分别连接第一电平和第二电平，所述数模选择控制寄存器的控制端接入所述控制信号，所述数模选择控制寄存器的输出端与所述采样电路中数据切换单元的控制端连接，所述数模选择控制寄存器用于根据所述控制信号，切换输出的电平；
20、所述异或运算电路的第一输入端与所述采样电路连接，所述异或运算电路的第二输入端与所述数模选择控制寄存器的输出端连接；
21、所述驱动逻辑寄存器存储有与驱动控制逻辑对应的控制信号；所述衰减逻辑寄存器存储有与衰减控制逻辑对应的控制信号；
22、所述驱动逻辑选择寄存器的控制端与所述异或运算电路的输出端连接，所述驱动逻辑选择寄存器的第一接入端与驱动逻辑寄存器连接，所述驱动逻辑选择寄存器的第二接入端与所述衰减逻辑寄存器；所述驱动逻辑选择寄存器还与所述开关器件连接，所述驱动逻辑选择寄存器用于根据所述异或运算电路的运算结果，切换输出的控制信号。
23、可选地，所述总控单元还包括滤波器，所述滤波器设置于所述异或运算电路的第一输入端与所述采样电路之间，所述滤波器用于对所述采样对比结果进行滤波处理。
24、根据本专利技术的另一方面，提供了一种步进电机系统，所述步进电机系统包括：权利要求第二方面任意所述的步进电机的控制装置和步进电机。
25、本专利技术实施例提供的采样电路、控制装置和步进电机系统，采样电路包括采样电阻和采样处理模块。采样电阻设置于步进电机的控制电路的下桥臂连接点与接地端之间，其中，下桥臂连接点为下桥臂中两个开关器件之间的连接点。采样处理模块分别与采样电阻的两端连接，采样处理模块用于在流经采样电阻的采样电流为正方向的情况下，根据采样电流对应的初步采样数据与预设电流对应的原始比对数据确定采样对比结果，还在流经采样电流为负方向的情况下，根据采样电流的初步采样数据与预设电流对应的反向比对数据确定采样对比结果；其中，反向比对数据为将预设电流进行反向处理后的数据，实现了对流经步进电机线圈的电流的采样和处理，避免了快衰减模式下的电流采样错误，提高了步进电机控制准确度的同时也降低了步进电机的噪声。...
【技术保护点】
1.一种采样电路，其特征在于，包括：采样电阻和采样处理模块；
2.根据权利要求1所述的采样电路，其特征在于，所述初步处理单元包括运算放大器，所述运算放大器的第一输入端与所述采样电阻远离接地端的一端连接，所述运算放大器的第二输入端与所述采样电阻靠近接地端的一端连接，所述第一输入端还与参考电位连接；所述运算放大器的输出端与所述数据比较单元连接，所述运算放大器用于根据所述参考电位、所述采样电流和所述采样电阻的阻值对所述采样电流进行放大运算，确定出所述采样电流的所述初步采样数据。
3.根据权利要求2所述的采样电路，其特征在于，所述运算放大器按照第一运算公式进行所述放大运算，所述第一运算公式为OUT1=GAIN*I*R + Vref，其中，OUT1为所述采样电流的所述初步采样数据，GAIN为所述运算放大器的放大系数，I为流经所述采样电阻的所述采样电流，R为所述采样电阻的阻值，Vref为参考电位。
4.根据权利要求1中所述的采样电路，其特征在于，所述比对数据切换单元包括数模选择寄存器、原始比对数据寄存器和反向比对数据寄存器；
5.根据权利要求1
6.一种步进电机的控制装置，其特征在于，包括：控制电路和权利要求1-5任一所述的采样电路；
7.根据权利要求6中所述的步进电机的控制装置，其特征在于，所述总控单元包括：异或运算电路、驱动逻辑选择寄存器、数模选择控制寄存器、驱动逻辑寄存器和衰减逻辑寄存器；
8.根据权利要求7所述的步进电机的控制装置，其特征在于，所述总控单元还包括滤波器，所述滤波器设置于所述异或运算电路的第一输入端与所述采样电路之间，所述滤波器用于对所述采样对比结果进行滤波处理。
9.一种步进电机系统，其特征在于，所述步进电机系统包括：权利要求6-8任一项所述的步进电机的控制装置和步进电机。
...【技术特征摘要】
1.一种采样电路，其特征在于，包括：采样电阻和采样处理模块；
2.根据权利要求1所述的采样电路，其特征在于，所述初步处理单元包括运算放大器，所述运算放大器的第一输入端与所述采样电阻远离接地端的一端连接，所述运算放大器的第二输入端与所述采样电阻靠近接地端的一端连接，所述第一输入端还与参考电位连接；所述运算放大器的输出端与所述数据比较单元连接，所述运算放大器用于根据所述参考电位、所述采样电流和所述采样电阻的阻值对所述采样电流进行放大运算，确定出所述采样电流的所述初步采样数据。
3.根据权利要求2所述的采样电路，其特征在于，所述运算放大器按照第一运算公式进行所述放大运算，所述第一运算公式为out1=gain*i*r + vref，其中，out1为所述采样电流的所述初步采样数据，gain为所述运算放大器的放大系数，i为流经所述采样电阻的所述采样电流，r为所述采样电阻的阻值，vref为参考电位。
4.根据权利要求1中所述的采样电路，其特征在于，所述比对数据切换单元包括数模选择寄存器、原始比对数据寄存器...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈相园，刘俊杰，
申请(专利权)人：无锡英迪芯微电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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