[实用新型]一种电动伺服机构

说明书

技术领域

本实用新型属于电机驱动控制领域，更具体地，涉及一种电动伺服机构。

背景技术

电动伺服机构是一种航天伺服机构，它是导弹姿态控制系统中的执行机构，又称舵系统，主要功能是接收弹上综合控制计算机发出的舵控制信号，通过安装于舵轴的位置传感器敏感舵面偏转角度送入控制器，控制器按照一定的控制规律输出控制信号，经功率驱动电路放大、输出带动舵轴偏转，实现对导弹的姿态控制。传统的伺服机构驱动电路通常采用功率MOSFET或IGBT等功率器件来实现功率电流的转换，通过选择不同耐压及耐电流等级的器件实现预定的驱动。在这种方式下，驱动电路往往需要占用较大的印制板布板空间，进而造成控制器的尺寸变大，影响安装，同时采用这些分立器件或驱动桥模块后，其驱动方案都需要进行优化设计以达到预定的驱动效果。智能功率模块将驱动桥及其门极驱动方案进行了集成，使驱动电路的设计变得简单方便。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种电动伺服机构，其目的在于减小伺服机构的体积，增强小范围安装空间的环境适应性，降低成本。

本实用新型提供了一种电动伺服机构，包括依次连接的控制模块、驱动模块和电动舵机；所述控制模块包括电源变换分配电路、主控单元、信号采集电路、逻辑译码电路、电流保护电路和隔离保护电路；所述电源变换分配电路的输出端分别与所述主控单元、所述信号采集电路、所述逻辑译码电路、所述电流保护电路和所述隔离保护电路的供电端相连；所述信号采集电路的输出端与所述主控单元的输入端相连；所述逻辑译码电路的第一输入端与所述主控单元的输出端相连，所述逻辑译码电路的第一输出端与所述信号采集电路的第一输入端相连，所述信号采集电路的第二输入端连接至所述电动舵机的输出端，所述电流保护电路的输出端与所述逻辑译码电路的第二输入端相连；所述隔离保护电路的输入端与逻辑译码电路的第二输出端连接；所述驱动模块包括功率驱动电路和电流检测电路；所述功率驱动电路的输入端与所述隔离保护电路的输出端连接，所述功率驱动电路第一输出端连接所述电动舵机的输入端；所述电流检测电路的输入端与所述功率驱动电路的第二输出端连接，所述电流检测电路的输出端与所述电流保护电路的输入端连接。

更进一步地，所述主控单元包括第一时钟发生电路和数字信号处理器；所述数字信号处理器的输入端作为所述主控单元的输入端，所述数字信号处理器的输出端作为所述主控单元的输出端，所述数字信号处理器的时钟输入端与所述第一时钟发生电路连接。

更进一步地，所述逻辑译码电路包括第二时钟发生电路和可编程器件单元电路；所述可编程器件单元电路的第一、第二输入端分别作为所述逻辑译码电路的第一、第二输入端，所述可编程器件单元电路的第一、第二输出端分别作为所述逻辑译码电路的第一、第二输出端，所述可编程器件单元电路的时钟输入端与所述第二时钟发生电路连接。

更进一步地，所述功率驱动电路包括带内部自举功能的智能功率模块，用于接受所述控制模块的驱动控制PWM信号，并输出U、V、W三相电机控制信号，实现电动舵机的偏转控制。

更进一步地，所述功率驱动电路采用型号为MSK4322HU的智能功率模块。

更进一步地，所述电流检测电路包括电流检测传感器，用于通过检测功率母线电流，将其转换成对应的电压信号并反馈给所述电流保护电路。

更进一步地，所述电动舵机包括直流无刷电机、二级齿轮减速机构和位置传感器；所述直流无刷电机的旋转通过所述二级齿轮减速机构转换为舵轴的角度输出，所述位置传感器用于检测舵轴转动的角度。

本实用新型中，由于驱动模块中的功率驱动电路采用了带内部自举驱动的智能功率模块，使该伺服机构具有集成度高、体积小、驱动简单、运行速度快等显著特点。

附图说明

图1为本实用新型提供的电动伺服机构模块框图；

图2为本实用新型提供的电动伺服机构中电源变换分配电路的结构示意图；

图3为本实用新型提供的电动伺服机构中主控单元的结构示意图；

图4为本实用新型提供的电动伺服机构中信号采集电路的结构示意图；

图5为本实用新型提供的电动伺服机构中逻辑译码电路的结构示意图；

图6为本实用新型提供的电动伺服机构中电流保护电路的结构示意图；

图7为本实用新型提供的电动伺服机构中隔离保护电路的结构示意图；

图8为本实用新型提供的电动伺服机构中功率驱动电路的结构示意图；