專利名稱：一種一周離合制動器的驅動保護控制電路的制作方法
一種一周離合制動器的驅動保護控制電路技術領域
本發明屬于電子學領域，涉及一周離合制動器的驅動和保護控制背景技術
一周離合制動器一般由電磁制動器、階躍變化凸輪機構、精密彈性力矩變換器等組成的高精度旋轉定位器件。一周離合制動器工作原理電機帶動一周離合制動器工作，當電磁制動器線圈兩端不加電時，電磁制動器不吸合，階躍變化凸輪機構被千斤頂住，在精密彈性力矩變換器作用下，電機空轉不帶動負載；當電磁制動器線圈兩端加一定的脈沖電信號時，電磁制動器吸合，銜鐵帶動千斤脫離階躍變化凸輪機構，在精密彈性力矩變換器作用下，電機帶動負載轉動，轉動一周后，階躍變化凸輪機構在彈簧的作用下又被千斤頂住，電機此刻空轉不帶動負載，保證工作一次轉動一周。常用的控制電路在電磁鐵線圈一端連接控制電源正端，在另一端連接控制電源負端，通過控制一端的通斷來控制快門電磁制動器工作。實際應用中發現，因為電磁制動器、階躍變化凸輪機構的機械接觸原因，隨著電機轉速不同及電機帶動負載大小的不同，當在線圈兩端施加連續的額定脈沖電壓驅動信號時， 電磁制動器經常不能使千斤與階躍變化凸輪機構正常脫離，驅動電壓信號無法正常驅動離合器，使得電機不能給負載提供動力，導致故障出現。如果在一周離合制動器線圈兩端長時間施加直流電壓的意外情況，一周離合制動器容易被燒毀。發明內容
針對背景技術存在的問題，本發明的目的是設計一個一周離合制動器的驅動保護控制電路，保證一周離合制動器有效地實現快速連續有效開啟，同時保護一周離合制動器在意外情況下不被燒毀。
為實現本發明的目的，本發明設計了一個一周離合制動器的驅動保護控制電路， 在脈沖信號控制下，瞬間在一周離合制動器線圈兩端施加高電壓脈沖，根據線圈產生的吸力與兩端電壓成正比的原理，保證一周離合制動器在連續工作中有效啟動。同時在意外情況下通過擊穿開關電源調節器芯片的方式來保護一周離合制動器。該電路由單片機、光耦、 三極管、開關電源調節器、一周離合制動器等組成，電路組成如圖1所示。
首先開關電源調節器Ul根據電阻Rl、R5的阻值關系，在離合器驅動端產生+50V 高電壓，電壓值可隨Rl、R5的阻值匹配進行調節，單片機根據參數計算控制脈沖寬度并輸出離合器驅動信號，若離合器驅動信號為低電平，光耦打開，由于電阻R2、R7分壓，三極管基極、發射極間電壓為+14V，保證三極管V2集電極、發射極導通，開關電源調節器Ul輸出的+50V電壓通過一周離合制動器的線圈、三極管V2集電極-發射極形成回路，電磁制動器吸合，銜鐵帶動千斤與階躍變化凸輪機構脫離，離合器電機帶負載轉動；若離合器驅動信號為高電平，光耦關閉，三極管V2集電極、發射極不導通，開關電源調節器輸出的電壓不能在一周離合制動器的線圈形成回路，電磁制動器不吸合，彈簧彈起千斤，頂住階躍變化凸輪機構，離合器電機空轉。整個控制工作流程可重復操作。一旦單片機程序或系統出現故障，輸出錯誤的脈沖信號(長時間低電平)，開關電源調節器芯片首先擊穿，防止一周離合制動器hm^Xo
該控制電路的連接關系是單片機1的引腳PFO輸出的離合器驅動信號與光耦2 輸入-端引腳7連接，+5V電源經過電阻R3與光耦2輸入+端引腳5連接；光耦2的引腳3 經電阻R2與+28V連接，光耦2的引腳1通過電阻R4與三極管3基極連接，同時與電阻R7 連接，電阻R7另一端接電源地線；三極管3集電極與一周離合制動器4的線圈-端連接，發射極與電源地線連接；開關電源調節器5的輸出端引腳4通過二極管V3與一周離合制動器 4的線圈+端連接，且一周離合制動器4的線圈+端與-端跨接續流二極管VI，開關電源調節器5引腳4與引腳5間跨接電感Li，且引腳5接電源+28V，引腳3接電源地線，引腳1通過電阻R6、電容C2接電源地線，引腳2通過電阻Rl與二極管V3的負極連接，同時通過電阻 R5與電源地連接；電容Cl是濾波電容。
本一周離合制動器控制電路已成功應用在航空相機的簾縫快門控制中，電路安全可靠，曝光時間控制準確，成本低廉，便于推廣，最短曝光時間1/2000秒，并且有效延長了快門的使用壽命。
圖1本發明控制的電路示意圖，其中包括單片機1、光耦2、三極管3、一周離合制動器4、開關電源調節器5。
圖2本發明控制的電路實施例示意圖。
具體實施方式
本發明將結合實施例參照附圖進行詳細說明，以便對本發明的目的、特征、優點進行深入了解。
本發明實例參考如圖2所示，包括單片機1、光耦2、三極管3、一周離合制動器4、 開關電源調節器5。
單片機1采用AVR系列的AI~mega64，光耦2采用JAN4N48，三極管3采用BD237，一周離合制動器4采用美國華納電子公司的CB-4，開關電源調節器5采用LT1268。
+28V電源電壓經過開關電源調節器5輸出為+50V電壓，施加在一周離合制動器 (4)的線圈的離合器驅動端；單片機1的引腳PFO輸出高電平，光耦2不能打開，三極管3 基極電壓為0，三極管3的集電極、發射極不能導通，+50V電壓不能通過一周離合制動器4 的線圈形成回路，一周離合制動器4的電磁制動器不吸合，千斤頂住一周離合制動器4的階躍變化凸輪，電機空轉；單片機1的引腳PFO輸出低電平，光耦2打開，三極管3基極電壓為 +14V，三極管3的集電極、發射極導通，+50V電壓通過一周離合制動器4的線圈形成回路， 一周離合制動器4的電磁制動器吸合，千斤與一周離合制動器4的階躍變化凸輪脫離，電機帶著負載轉動。
本一周離合制動器驅動保護控制電路已成功應用在航空相機的焦平面快門控制中，使用效果良好。
權利要求
1. 一種一周離合制動器的驅動保護控制電路，其特征在于包括單片機(1)、光耦O)、 三極管(3)、一周離合制動器G)、開關電源調節器(5)；各部分的連接關系是單片機(1)的引腳PFO輸出的離合器驅動信號與光耦(2)輸入-端引腳7連接，+5V電源經過電阻R3與光耦⑵輸入+端引腳5連接；光耦⑵的引腳3經電阻R2與+28V連接，光耦⑵的引腳1通過電阻R4與三極管(3)基極連接，同時與電阻R7連接，電阻R7另一端接電源地線；三極管(3)集電極與一周離合制動器(4)的線圈-端連接，發射極與電源地線連接；開關電源調節器(5)的輸出端引腳4通過二極管V3 與一周離合制動器的線圈+端連接，且一周離合制動器的線圈+端與-端跨接續流二極管VI，開關電源調節器(5)引腳4與引腳5間跨接電感Li，且引腳5接電源+28V，引腳3接電源地線，引腳1通過電阻R6、電容C2接電源地線，引腳2通過電阻Rl與二極管V3 的負極連接，同時通過電阻R5與電源地連接；電容Cl是濾波電容。
全文摘要
本發明一種一周離合制動器的驅動保護控制電路，屬于電子學自動控制領域。該控制電路包括單片機、光耦、三極管(3)、一周離合制動器(4)、開關電源調節器(5)；在脈沖信號控制下，瞬間在一周離合制動器線圈兩端施加高電壓脈沖，根據線圈產生的吸力與兩端電壓成正比的原理，保證一周離合制動器在連續工作中有效啟動。同時在意外情況下通過擊穿開關電源調節器芯片的方式來保護一周離合制動器。本一周離合制動器控制電路已成功應用在航空相機的簾縫快門控制中，電路安全可靠，曝光時間控制準確，成本低廉，便于推廣，最短曝光時間1/2000秒，并且有效延長了快門的使用壽命。
文檔編號H02P15/00GK102522940SQ20111045118
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者付金寶, 冷雪, 李文明, 李清軍, 鄭麗娜 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所