[实用新型]一种具有位置及电流反馈功能的音圈电机驱动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有位置及电流反馈功能的音圈电机驱动系统。

背景技术

CTP设备在高速打印过程中，打印镜头需要和版材表面保持固定的距离，以保持焦距不变，保证打印质量。而转鼓本身加工精度，版材和转鼓的贴合度都会造成版材表面与镜头距离发生变化，影响打印质量。因此需要控制承载镜头的音圈电机在打印时保持动态调整状态，使的镜头保持与版材表面的距离保持不变。因此需要一种控制音圈电机的驱动电路，能够驱动音圈电机高频运动以及具有高精度的定位能力。

中国专利“基于N通道MOSFET的音圈电机高速驱动系统”(申请号201410719874.2)公开了一种音圈电机的驱动系统，解决现有电机驱动系统适用于高压领域，且无法实现对快速反射镜的控制的问题，本发明主要是针对音圈电机工作电压较低工作频率高的特点，现今的集成驱动器多专为高工作电压设计，采用四个N通道MOSFET及相关器件组成H桥电机驱动电路。该发明采用逻辑电路避免出现上电时桥的上下臂导通，采用高速CCD驱动器输出高频强驱动信号；根据MOSFET的开通及关闭时间不同的特点，控制器输出的驱动逻辑信号避免了在动态变化过程中上下臂同时导通；另外对驱动系统上电顺序进行了规定。然而，该技术并不能实现音圈的定位功能。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有位置及电流反馈功能的音圈电机驱动系统，能够满足打印时驱动音圈电机高频运动以及具有高精度的定位能力。

为了达到目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型涉及的一种具有位置及电流反馈功能的音圈电机驱动系统，其包括音圈电机，其特征在于：其还包括霍尔位置采集电路、霍尔电流采集电路、主控制芯片和全桥驱动电路，所述的霍尔位置采集电路和霍尔电流采集电路分别与主控制芯片连接，主控制芯片又与全桥驱动电路连接，全桥驱动电路的两个输出端分别连接音圈电机的电源两极；所述的全桥驱动电路包括两个半桥驱动芯片U1、U2和四个N沟道MOS管D1、D2、D3、D4，半桥驱动芯片U1、U2的VDD端均与外接电源连接，VSS端均接地，SD端相互连接，半桥驱动芯片U1的HIN端与半桥芯片U2的LIN端连接，半桥驱动芯片U1的LIN端与半桥驱动芯片U2的HIN端连接，半桥驱动芯片U1的HO端和LO端分别与N沟道MOS管D1和N沟道MOS管D3的G极连接，VS端与音圈电机连接，半桥驱动芯片U2的HO端和LO端分别与N沟道MOS管D2和N沟道MOS管D4的G极连接，VS端与霍尔电流采集电路的输出端连接，N沟道MOS管D1的S极与N沟道MOS管D3的D极连接，N沟道MOS管D2的S极与N沟道MOS管D4的D极连接，N沟道MOS管D1的D极与N沟道MOS管D2的D极相互连接且与外接电源连接，N沟道MOS管D3的S极、N沟道MOS管D4的S极、半桥驱动芯片U1的COM端、半桥驱动芯片U2的COM端相互连接且均接地；所述的霍尔电流采集电路包括霍尔电流传感器U3和模数转换芯片U4，模数转换芯片U4的IN+端连接霍尔电流传感器U3的VIOUT端，IN-端连接霍尔电流传感器U3的GND端，霍尔电流传感器U3的两个IP+端均连接半桥驱动芯片U2的VS端，两个IP-端均连接音圈电机；所述的霍尔位置采集电路包括霍尔磁场传感器U5、模数转换芯片U6和电压跟随器OP，霍尔磁场传感器U5的VCC端连接外接电源，GND端接地，OUTPUT端连接电压跟随器OP的正极输入端，电压跟随器OP的输出端连接电压跟随器OP的负极输入端、以及模数转换芯片U6的IN﹣端，模数转换芯片U6的IN﹣端与电压跟随器OP连接并接地。

优选地，所述的全桥驱动电路还包括四个电阻R1、R2、R3、R4，电阻R1两端分别与半桥驱动芯片U1的HO端和N沟道MOS管D1的G极连接，电阻R2的两端分别与半桥驱动芯片U2的HO端和N沟道MOS管D2的G极连接，电阻R3的两端分别与半桥驱动芯片U1的LO端和N沟道MOS管D3的G极连接，电阻R4的两端分别与半桥驱动芯片U2的LO端和N沟道MOS管D4的G极连接。

优选地，所述的半桥驱动芯片U1的VB端依次连接二极管D5和电容C1，电容C1接地，半桥驱动芯片U1的VCC端连接在二极管D5和电容C1之间，半桥驱动芯片U1的VB端还与VS端连接，VB端和VS端之间还连接电容C2。所述的电容C1是电源的去耦电容，二极管D5和电容C2构成电压自举电路，提供上桥臂N沟道MOS管导通所需要的G极电压。