專利名稱：H橋直流電機驅動器安全檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種檢測裝置，具體涉及到電機驅動器的檢測裝置。
背景技術：
現代伺服領域廣泛采用直流調速系統。目前，直流調速系統多采用H橋 PWM控制方式。同一橋臂的上下兩只功率開關管的控制信號互補，不同橋臂 的對管采用相同的控制信號。通過調節控制信號的占空比來調節加在直流電機 上的平均電壓，以達到調速的目的。
在直流電機驅動器開發和測試時，由于設計或生產的失誤會導致無法產生 死區或者死區設置不正確，這些情況都可能造成直通而引起驅動器短路事故， 造成功率開關或電機的毀壞并給使用者造成人身危害。另外，在直流電機啟動 時，啟動沖擊電流往往較大，超過功率開關的容量也會造成功率開關的燒毀。
在驅動器開發和測試時通常需要實驗來考查驅動器是否會發生直通和過 流的事故，這樣造成了開發和測試的損失，提高了成本。

實用新型內容
為了減小直流電機驅動器的開發、測試成本，提高直流電機驅動器的質量， 本實用新型提供了一種H橋直流電機驅動器安全檢測裝置。
H橋直流電機驅動器安全檢測裝置，它包括主控CPU電路IO、兩個死區 判斷電路12、兩個計時電路13和反向電路11，反向電路ll由四個反向器組 成，所述四個反向器分別將外部輸入的四路PWM信號取反后輸出，四個反向 器的四個輸出端分別與主控CPU電路10的四個信號輸入端連接，所述四個反 向器的四個輸出端兩個一組，每組中的兩輸出端分別與一個死區判斷電路12 的兩個數據輸入端連接，所述死區判斷電路12由邏輯電路組成，所述死區判 斷電路U有兩個時鐘信號輸入端CLK1、 CLK2、兩個數據輸入端、 一個復位 信號輸入端CLR、 一個置位信號輸入端PR、 一個死區報警信號輸出端WA和 一個計時清零信號輸出端RS，每個死區判斷電路12的兩個時鐘信號輸入端 CLK1、 CLK2分別與主控CPU電路10的兩個信號輸出端CLK1、 CLK2連接，
所述主控CPU電路10的兩個時鐘信號輸出端CLK1、 CLK2中的一個時鐘信 號輸出端CLK1還與計時電路13的時鐘信號輸入端CLK連接，兩個死區判斷 電路12的復位信號輸入端CLR分別與控制CPU電路10的兩個控制信號輸出 端CLR1和CLR2連接，兩個死區判斷電路12的置位信號輸入端PR分別與 主控CPU電路10的兩個控制信號輸出端PR1和PR2連接，分別控制所述兩 個死區判斷電路12的復位、清零，兩個死區判斷電路12的死區報警信號輸出 端WA分別與主控CPU電路10的兩個信號輸入端WA1和WA2連接，每個 死區判斷電路12的計時清零信號輸出端RS分別與每個計時電路13的復位信 號輸入端連接，所述計時電路13的多個數據輸出端分別與所述主控CPU電路 10的多個數據輸入端連接。
本實用新型對采用PWM控制H橋驅動方式的直流電機驅動器的H橋的 驅動PWM信號進行測試分析，實現對死區未設置，或設置過短進行預測，能 夠有效的避免產生的直通事故、過流事故。本實用新型可以廣泛應用到直流電 機驅動器的檢測、維修中。


圖1是本實用新型的結構示意圖，圖2是圖1中死區判斷電路12的結構 示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一本實施方式的H橋直流電機驅動器安全檢測裝置由主 控CPU電路10、兩個死區判斷電路12、兩個計時電路13和反向電路11組成， 反向電路11由四個反向器組成，所述四個反向器分別將外部輸入的四路PWM 信號取反后輸出，四個反向器的四個輸出端分別與主控CPU電路10的四個信 號輸入端連接，所述四個反向器的四個輸出端兩個一組，每組中的兩輸出端分 別與一個死區判斷電路12的兩個數據輸入端連接，所述死區判斷電路12由邏 輯電路組成，所述死區判斷電路12有兩個時鐘信號輸入端CLK1、 CLK2、兩 個數據輸入端、 一個復位信號輸入端CLR、 一個置位信號輸入端PR、 一個死 區報警信號輸出端WA和一個計時清零信號輸出端RS，每個死區判斷電路12 的兩個時鐘信號輸入端CLK1、 CLK2分別與主控CPU電路10的兩個信號輸 出端CLK1、CLK2連接，所述主控CPU電路10的兩個時鐘信號輸出端CLK1、
CLK2中的一個時鐘信號輸出端CLK1還與計時電路13的時鐘信號輸入端 CLK連接，兩個死區判斷電路12的復位信號輸入端CLR分別與控制CPU電 路10的兩個控制信號輸出端CLR1和CLR2連接，兩個死區判斷電路12的置 位信號輸入端PR分別與主控CPU電路10的兩個控制信號輸出端PR1和PR2 連接，分別控制所述兩個死區判斷電路12的復位、清零，兩個死區判斷電路 12的死區報警信號輸出端WA分別與主控CPU電路10的兩個信號輸入端WA1
和WA2連接，每個死區判斷電路12的計時清零信號輸出端RS分別與每個計 時電路13的復位信號輸入端連接，所述計時電路13的多個數據輸出端分別與 所述主控CPU電路10的多個數據輸入端連接。
本實施方式中的計時電路13選用74HC4024計數器，主控CPU電路10 選用TMS320F2812型DSP芯片。
本實施方式的H橋直流電機驅動器安全檢測裝置在應用的時候，被測試 的H橋直流電機驅動器的四個PWM信號輸出端分別和本實施方式所述的反 向器電路ll的四個信號輸入端連接。死區判斷電路12通過由異或門和D觸 發器組成的處理電路對反向器電路11輸出的兩路信號進行對比判斷死區是否 開始或結束，當檢測到有死區存在的時候，所述死區判斷電路12給主控CPU 電路10發送報警信號，同時啟動計時器13開始計時，并將計數器結果傳給主 控CPU電路10，主控CPU電路10根據計時器13傳遞的計數信息計算死區 時間，主控CPU電路IO可以通過控制死區判斷電路12中的第三D觸發器 U6-3控制計時器13復位、重新計數。
本實施方式利用DSP的高速數據處理能力，檢測由直流電機驅動器控制 主板輸出的用來驅動H橋的四路PWM控制信號，獲得四路PWM控制信號的 死區設置是否正確，同時還能基于直流電機的動態模型預測啟動電流是否超過 安全限度，同時顯示分析得到電機的工作電流值和轉速。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一所述的H橋直流電機驅 動器安全檢測裝置的區別在于，所述死區判斷電路12由三個D觸發器U6-1、 U6-2、 U6-3，兩個非門U4-1、 U4-2，三個與門U3-l、 U3-2、 U3-3，和一個異 或門U5-l組成，異或門U5-l的兩個輸入端為死區判斷電路12的信號輸入端， 所述異或門U5-l的輸出端分別與第一D觸發器U6-1、第二D觸發器U6-2的
觸發信號輸入端連接，所述第一D觸發器U6-1的正向信號輸出端同時與第二 與門U3-2的一個輸入端、第一反向器U4-1的輸入端連接，所述第二D觸發 器U6-2的正向信號輸出端同時與第一與門U3-l的一個輸入端、第二反向器 U4-2的輸入端連接，所述第一反向器U4-1的輸出端與第一與門U3-l的另一 個輸入端連接，所述第二反向器U4-2的輸出端與第二與門U3-2的另一個輸入 端連接，第二與門U3-2的輸出端同時與第三D觸發器U6-3的數據信號輸入 端和時鐘信號輸入端連接，所述第三D觸發器U6-3的反向信號輸出端為死區 判斷電路12的計時清零信號輸出端RS，所述第三D觸發器U6-3的正向信號 輸出端與第三與門U3-3的一個信號輸入端連接，所述第三與門U3-3的另一個 輸入端與第一與門U3-l的信號輸出端連接，所述第三與門U3-3的輸出端為死 區判斷電路12的報警信號輸出端WA，所述第三D觸發器U6-3的復位信號輸 入端和置位信號輸入端為死區判斷電路12的復位信號輸入端CLR和置位信號 輸入端PR，第一 D觸發器U6-l的時鐘信號輸入端和第二 D觸發器U6-2的時 鐘信號輸入端分別為死區判斷電路12的兩個時鐘信號輸入端CLK1、 CLK2。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一所述的H橋直流電機驅 動器安全檢測裝置的區別在于，它還包括鍵盤14或者顯示器15人機界面，鍵 盤14的信號輸出端和主控CPU電路10的信號輸入端連接，顯示器15的信號 輸入端和主控CPU電路10的信號輸出端連接。本實施方式的H橋直流電機驅動器安全檢測裝置，可以通過顯示器15實 時顯示出檢測的結果，還可以通過鍵盤設置檢測的參數，使用起來更方便。
權利要求1、H橋直流電機驅動器安全檢測裝置，其特征在于它包括主控CPU電路(10)、兩個死區判斷電路(12)、兩個計時電路(13)和反向電路(11)，反向電路(11)由四個反向器組成，所述四個反向器分別將外部輸入的四路PWM信號取反后輸出，四個反向器的四個輸出端分別與主控CPU電路(10)的四個信號輸入端連接，所述四個反向器的四個輸出端兩個一組，每組中的兩輸出端分別與一個死區判斷電路(12)的兩個數據輸入端連接，所述死區判斷電路(12)由邏輯電路組成，所述死區判斷電路(12)有兩個時鐘信號輸入端(CLK1、CLK2)、兩個數據輸入端、一個復位信號輸入端(CLR)、一個置位信號輸入端(PR)、一個死區報警信號輸出端(WA)和一個計時清零信號輸出端(RS)，每個死區判斷電路(12)的兩個時鐘信號輸入端(CLK1、CLK2)分別與主控CPU電路(10)的兩個信號輸出端(CLK1、CLK2)連接，所述主控CPU電路(10)的兩個時鐘信號輸出端(CLK1、CLK2)中的一個時鐘信號輸出端(CLK1)還與計時電路(13)的時鐘信號輸入端(CLK)連接，兩個死區判斷電路(12)的復位信號輸入端(CLR)分別與控制CPU電路(10)的兩個控制信號輸出端(CLR1、CLR2)連接，兩個死區判斷電路(12)的置位信號輸入端(PR)分別與主控CPU電路(10)的兩個控制信號輸出端(PR1、PR2)連接，分別控制所述兩個死區判斷電路(12)的復位、清零，兩個死區判斷電路(12)的死區報警信號輸出端(WA)分別與主控CPU電路(10)的兩個信號輸入端(WA1、WA2)連接，每個死區判斷電路(12)的計時清零信號輸出端(RS)分別與每個計時電路(13)的復位信號輸入端連接，所述計時電路(13)的多個數據輸出端分別與所述主控CPU電路(10)的多個數據輸入端連接。
2、 根據權利要求1所述的H橋直流電機驅動器安全檢測裝置，其特征 在于，所述死區判斷電路(12)由三個D觸發器(U6-l、 U6-2、 U6-3)，兩 個非門(U4-l、 U4-2)，三個與門(U3-l、 U3畫2、 U3-3)，和一個異或門(U5曙l) 組成，異或門(U5-l)的兩個輸入端為死區判斷電路(12)的信號輸入端， 所述異或門(USl)的輸出端分別與第一D觸發器(U6-l)、第二D觸發器(U6-2)的觸發信號輸入端連接，所述第一D觸發器(U6-l)的正向信號輸 出端同時與第二與門(U3-2)的一個輸入端、第一反向器(U4-l)的輸入端 連接，所述第二D觸發器(U6-2)的正向信號輸出端同時與第一與門(U3-l) 的一個輸入端、第二反向器(U4-2)的輸入端連接，所述第一反向器(U4-l) 的輸出端與第一與門(U3-l)的另一個輸入端連接，所述第二反向器(U4-2) 的輸出端與第二與門(U3-2)的另一個輸入端連接，所述第二與門(U3-2) 的輸出端同時與第三D觸發器(U6-3)的數據信號輸入端和時鐘信號輸入端 連接，所述第三D觸發器(U6-3)的反向信號輸出端為死區判斷電路(12) 的計時清零信號輸出端(RS)，所述第三D觸發器(U6-3)的正向信號輸出 端與第三與門(U3-3)的一個信號輸入端連接，所述第三與門(U3-3)的另 一個輸入端與第一與門(U3-l)的信號輸出端連接，所述第三與門(U3-3) 的輸出端為死區判斷電路(12)的報警信號輸出端(WA)，所述第三D觸發 器(U6-3)的復位信號輸入端和置位信號輸入端為死區判斷電路(12)的復 位信號輸入端(CLR)和置位信號輸入端(PR)，第一D觸發器(U6-l)的 時鐘信號輸入端和第二 D觸發器(U6-2)的時鐘信號輸入端分別為死區判斷 電路(12)的兩個時鐘信號輸入端(CLK1、 CLK2)。
3、根據權利要求1或2所述的H橋直流電機驅動器安全檢測裝置，甚 特征在于，它還包括鍵盤(14)或者顯示器(15)，鍵盤(14)的信號輸出端 和主控CPU電路(10)的信號輸入端連接，顯示器(15)的信號輸入端和主 控CPU電路(10)的信號輸出端連接。
專利摘要H橋直流電機驅動器安全檢測裝置，涉及到一種檢測裝置。它減小了直流電機驅動器的開發、測試成本，提高了直流電機驅動器的質量。它由主控CPU電路、兩個邏輯處理電路和反向電路組成，反向電路由四個反相器組成，所述四個反相器的四個輸入端為H橋直流電機驅動器安全檢測裝置的四路信號輸入端，所述四個反相器的四個輸出端分別與主控CPU電路的四個信號輸入端、兩個邏輯處理電路的兩個信號輸入端連接，所述兩個邏輯處理電路的信號輸出端和控制信號輸入端與主控CPU電路的信號輸入/輸出端連接。本實用新型可以廣泛應用到直流電機驅動器的檢測、維修中。
文檔編號H02P7/00GK201054559SQ20072011672
公開日2008年4月30日 申請日期2007年8月6日 優先權日2007年8月6日
發明者汪之文, 胡任之 申請人:胡任之