步進電機控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及步進電機控制器，尤其涉及了一種利用點火器初級線圈產生的電壓為控制器供電的步進電機控制器。
【背景技術】
[0002]在小型通用汽油機領域，用先進的步進電機電子調速方式替代傳統油門調速機構成為一種發展趨勢。現有的步進電機電子調速技術中，步進電機都設置專用發電裝置為其提供電源，而小型汽油機體積較小，不適于在再加入專用發電裝置。
【發明內容】
[0003]為解決上述問題，本發明提供了一種步進電機控制器，利用點火器初級線圈產生的電壓為控制器供電，不需要設置專用發電裝置。
[0004]本發明公開的一種步進電機控制器，包括MCU核心電路和驅動電路，所述經驅動電路的輸出直接驅動步進電機，所述MCU核心電路輸出的控制信號經驅動電路對步進電機進行控制，其中，還包括:
[0005]電源電路，所述電源電路輸入端連接點火器初級線圈，所述電源電路的第一輸出端連接MCU核心電路的電源端，所述第一輸出端提供MCU核心電路需要的工作電壓，所述電源電路的第二輸出端連接驅動電路的電源輸入端，所述第二輸出端提供驅動電路需要的電源電壓；
[0006]整形電路，所述整形電路輸入端連接點火器初級線圈，所述整形電路輸出端連接MCU核心電路的信號輸入端，所述整形電路向MCU核心電路提供反映步進電機轉速的電信號。
[0007]其中，所述電源電路包括整流單元和轉換單元，所述整流單元連接點火器初級線圈并對點火器初級線圈的輸出進行整流，所述轉換單元連接整流單元并對整流單元的輸出進行電壓轉換。
[0008]其中，所述整流單元和轉換單元之間還設有濾波單元。
[0009]其中，所述轉換單元具有兩個轉換模塊，所述兩個轉換模塊的輸出電壓幅值不等。
[0010]其中，所述整形電路包括取樣單元和比較單元，所述取樣單元連接點火器初級線圈并對點火器初級線圈的輸出進行取樣，所述比較單元將取樣信號與參考信號進行比較并輸出整形信號。
[0011]其中，所述比較單元的輸出連接分壓單元，所述分壓單元將比較單元輸出的整形信號進行分壓輸出。
[0012]與現有技術相比，本發明的優點與效果在于:充分利用點火器初級線圈產生的電壓為步進電機控制器供電并得到反映步進電機轉速的電信號，不增加專用發電裝置，在不增加小型通用汽油機體積的情況下實現電子調速。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明一種步進電機控制器的示意圖。
[0014]圖2是圖1中電源電路的示意圖。
[0015]圖3是圖1中電源電路的另一示意圖。
[0016]圖4是圖1中電源電路的又一示意圖。
[0017]圖5是圖1中整形電路的示意圖。
[0018]圖6是圖1中整形電路的另一示意圖。
[0019]圖7是本發明一種步進電機控制器的電路示意圖。
[0020]圖8是圖7中三極管Ql集電極的信號波形示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明并不局限于以下實施例。
[0022]如圖1所示，點火器初級線圈與步進電機之間設有控制器，該控制器內設有電源電路Fl、整形電路F2、MCU核心電路F3和驅動電路F4。電源電路Fl輸入端連接點火器的初級線圈，電源電路Fl具有輸出電壓幅值不同的兩個輸出端，該兩個輸出端分別向MCU核心電路F3和驅動電路F4供電，一個輸出端連接MCU核心電路F3的電源端并向MCU核心電路F3提供需要的工作電壓，另一個輸出端連接驅動電路F4的電源輸入端并向驅動電路F4提供需要的電源電壓。整形電路F2輸入端連接點火器的初級線圈，整形電路F2輸出端連接MCU核心電路F3的信號輸入端，整形電路F2將初級線圈產生的電壓處理后，向MCU核心電路F3提供反映步進電機轉速的電信號。
[0023]點火器在旋轉的磁飛輪作用下切割磁力線，點火器初級線圈兩端產生一定幅度和頻率的感應電壓。初級線圈產生的電壓經電源電路Fl后，向MCU核心電路F3和步進電機供電，并經整形電路F2向MCU核心電路F3提供反映步進電機轉速的電信號，控制器的MCU核心電路F3根據輸入的電信號給驅動電路F4提供驅動信號，驅動電路F4根據驅動信號驅動步進電機，充分利用點火器初級線圈產生的電壓為控制器供電并得到反映步進電機轉速的電信號，不增加專用發電裝置，在不增加小型通用汽油機體積的情況下實現電子調速。
[0024]如圖2所示，電源電路Fl具有整流單元110和轉換單元120，整流單元110連接點火器初級線圈并對點火器初級線圈的輸出進行整流，轉換單元120連接整流單元110并對整流單元110的輸出進行電壓轉換。
[0025]如圖3所示，圖2中的電源電路Fl還具有濾波單元130，整流單元110和轉換單元120之間還設有濾波單元130。
[0026]如圖4所示，轉換單元120具有轉換模塊121、122，該轉換模塊121和轉換模塊122的輸出電壓幅值不等。
[0027]如圖5所示，整形電路F2具有取樣單元210和比較單元220，取樣單元210連接點火器初級線圈并對點火器初級線圈的輸出進行取樣，比較單元220將取樣信號與參考信號進行比較并輸出整形信號。
[0028]如圖6所示，所述比較單元220的輸出連接分壓單元230，所述分壓單元230將比較單元220輸出的整形信號進行分壓輸出。
[0029]如圖7所示，二極管D2對點火器初級線圈產生的電壓進行整流，電容Cl、電容C2和電容C3對整流后的電壓信號進行濾波處理，電容的個數不一定為三個，只要電容容量大小合適。濾波后的電壓信號作為驅動芯片LV8548的電源電壓，且濾波后的電壓信號還經電壓轉換芯片78L05進行轉換，轉換得到的電壓經電容C4和電容濾波后C5作為控制芯片PIC12F615的工作電壓。
[0030]步進電機每旋轉一周，點火器初級線圈產生一個周期T的感應電壓信號，即步進電機轉速與感應電壓信號頻率是1:1的關系，因而感應電壓信號頻率能反映步進電機的轉速。點火器初級線圈產生的電壓經二極管D1、電阻Rl和電阻R4后，在電阻R4上得到取樣信號，取樣信號輸入到三極管Ql的基極，三極管Ql的導通壓降作為參考信號，三極管Ql的集電極信號作為輸出信號。取樣信號與三極管Ql的導通壓降進行比較，取樣信號大于導通壓降時，三極管Ql導通，三極管Ql的集電極輸出低電平；取樣信號小于導通壓降時，三極管Ql關斷，三極管Ql的集電極輸出高電平，集電極的信號波形入如圖8所示，即點火器初級線圈產生的電壓被整形成如圖8所示的方波信號，每個周期T內有兩個負脈沖。三極管Ql集電極的信號經連接依次串聯的電阻R3和電容C7，電容C7上的分壓信號輸入到控制芯片PIC12F615的信號輸入端，從而控制芯片PIC12F615得到反映步進電機轉速的電信號。
[0031]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發明專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發明專利的保護范圍內。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發明的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種步進電機控制器，包括MCU核心電路F3和驅動電路F4，所述經驅動電路F4的輸出直接驅動步進電機，所述MCU核心電路F3輸出的控制信號經驅動電路F4對步進電機進行控制，其特征在于，還包括: 電源電路(Fl)，所述電源電路(Fl)輸入端連接點火器初級線圈，所述電源電路(Fl)的第一輸出端連接MCU核心電路F3的電源端，所述第一輸出端提供MCU核心電路F3需要的工作電壓，所述電源電路(Fl)的第二輸出端連接驅動電路F4的電源輸入端，所述第二輸出端提供驅動電路F4需要的電源電壓； 整形電路F2，所述整形電路F2輸入端連接點火器初級線圈，所述整形電路F2輸出端連接MCU核心電路F3的信號輸入端，所述整形電路F2向MCU核心電路F3提供反映步進電機轉速的電信號。
2.根據權利要求1所述的步進電機控制器，其特征在于，所述電源電路(Fl)包括整流單元110和轉換單元(120)，所述整流單元110連接點火器初級線圈并對點火器初級線圈的輸出進行整流，所述轉換單元(120)連接整流單元110并對整流單元110的輸出進行電壓轉換。
3.根據權利要求2所述的步進電機控制器，其特征在于，所述整流單元110和轉換單元(120)之間還設有濾波單元(130)。
4.根據權利要求2或3所述的步進電機控制器，其特征在于，所述轉換單元(120)具有兩個轉換模塊，所述兩個轉換模塊的輸出電壓幅值不等。
5.根據權利要求1所述的步進電機控制器，其特征在于，所述整形電路F2包括取樣單元(210)和比較單元(220)，所述取樣單元(210)連接點火器初級線圈并對點火器初級線圈的輸出進行取樣，所述比較單元(220)將取樣信號與參考信號進行比較并輸出整形信號。
6.根據權利要求5所述的步進電機控制器，其特征在于，所述比較單元(220)的輸出連接分壓單元(230)，所述分壓單元(230)將比較單元(220)輸出的整形信號進行分壓輸出。
【專利摘要】本發明公開了一種步進電機控制器，該控制器與點火器初級線圈相連，初級線圈產生的電壓經電源電路后，向MCU核心電路和步進電機供電，并經整形電路向MCU核心電路提供反映步進電機轉速的電信號，控制器的MCU核心電路根據輸入的電信號給驅動電路提供驅動信號，驅動電路根據驅動信號驅動步進電機。本發明充分利用點火器初級線圈產生的電壓為步進電機控制器供電并得到反映步進電機轉速的電信號，不增加專用發電裝置，在不增加小型通用汽油機體積的情況下實現電子調速。
【IPC分類】H02P8-14
【公開號】CN104796054
【申請號】CN201510158861
【發明人】諸鴻淼, 唐和平
【申請人】余姚市賽奧機電有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月4日