[发明专利]一种基于GaN方案的直流伺服驱动器

权利要求书

1.一种基于GaN方案的直流伺服驱动器由运动控制单元、系统供电单元、伺服驱动单元、反馈采集单元和系统保护单元五个部分组成，各部分相互连接。

所述运动控制单元负责运动轨迹规划，采集反馈信号对系统形成闭环控制；所述系统供电单元给驱动器提供母线电源及各种控制部分电源；所述伺服驱动单元接收运动控制单元信号对直流电机直接驱动；所述反馈采集单元收集电枢电流及位置测角信号对驱动器进行闭环反馈控制；所述系统保护单元采集母线电压信号及GaN功率管上散热片的温度信号对驱动器进行保护。

2.根据权利要求1所述的一种基于GaN方案的直流伺服驱动器，其特征在于运动控制单元包括DSP芯片、与DSP连接的JTAG电路、时钟电路、电源模块、ADC输入采集通道和PWM输出通道。所述电源模块与系统供电单元相连，由系统供电单元提供电源；所述ADC输入采集通道接收反馈采集单元和系统保护单元的模拟量信号；所述PWM输出通道用来控制伺服驱动单元对电机直接驱动。

3.根据权利要求1所述的一种基于GaN方案的直流伺服驱动器，其特征在于系统供电单元具有电源管理和整流单元，电源管理提供控制部分所需电源，包括DSP、反馈采集单元及系统保护单元所需3.3V直流电源，伺服驱动单元所需5V直流电源，伺服驱动单元、反馈采集单元及系统保护单元所需12V直流电源。整流单元由交流经整流成额定310V直流电，给伺服驱动单元功率模块提供母线电压。

4.根据权利要求1所述的一种基于GaN方案的直流伺服驱动器，其特征在于伺服驱动单元包括功率驱动单元和功率逆变单元。所述功率驱动单元接收DSP的PWM输出通道信号，用来驱动功率逆变单元来控制电机运动；所述功率逆变单元接收功率逆变单元的信号来驱动电机运动。

5.根据权利要求1所述的一种基于GaN方案的直流伺服驱动器，其特征在于反馈采集单元包括位置测角单元和电流反馈单元。所述位置测角单元采用光电编码器实现系统对速度、位置的反馈，反馈信号输入到运动控制单元的DSP模块中；所述电流反馈单元实时监控直流电机的电流并将信号传输到运动控制单元的DSP模块中。

6.根据权利要求1所述的一种基于GaN方案的直流伺服驱动器，其特征在于系统保护单元包括母线电压采集单元和温度采集单元。所述母线电压采集单元实时监控整流单元中的母线电压，并将采集的信号传输到运动控制单元的DSP模块中；所述温度采集单元采集功率逆变单元GaN功率管上散热片的温度，并将采集的信号传输到运动控制单元的DSP模块中。