一種伺服功率驅動電路的設計與實現
電子技術應用
張竟飛，郭曉光，付強，喬輝
中國電子科技集團公司第五十八研究所
摘要： 針對現有電動伺服系統驅動電路效率低、電路復雜、強弱電不隔離等問題，介紹了一種輸出電流達36 A的直流有刷電機功率驅動電路，該電路具有效率高、熱功耗小、與微控制電路光電隔離、單電源供電等優點。將該電路分解為四個組成部分，對各部分詳細說明，并從整個電路內部工作原理及仿真實驗情況作具體分析。
中圖分類號：TP211.4 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.246084
中文引用格式： 張竟飛，郭曉光，付強，等. 一種伺服功率驅動電路的設計與實現[J]. 電子技術應用，2025，51(7)：41-44.
英文引用格式： Zhang Jingfei，Guo Xiaoguang，Fu Qiang，et al. Design and implementation of a power servo drive circuit[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：41-44.
中文引用格式： 張竟飛，郭曉光，付強，等. 一種伺服功率驅動電路的設計與實現[J]. 電子技術應用，2025，51(7)：41-44.
英文引用格式： Zhang Jingfei，Guo Xiaoguang，Fu Qiang，et al. Design and implementation of a power servo drive circuit[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：41-44.
Design and implementation of a power servo drive circuit
Zhang Jingfei，Guo Xiaoguang，Fu Qiang，Qiao Hui
No.58 Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation
Abstract： Aiming at the problems such as low efficiency, complex circuit and non-isolation of strong and weak electricity in existing electric servo system, a DC-brushed motor power drive circuit with output current of 36 A is introduced in this paper. This circuit has the advantages of high efficiency, low thermal power consumption, photoelectric isolation from micro control circuit, single power supply and so on. In this paper, the circuit is decomposed into four components, and each part is explained in detail. The concrete analysis is made from the working principle of the whole circuit and the simulation experiment.
Key words : electric servo；power drive；hardware design
引言
隨著智能機電系統的發展，要求伺服系統尺寸小型化，性能最優化，功耗最小化[1]，這就對伺服系統的設計提出了更高的要求和挑戰。微處理器的應用大大改善了控制系統的性能，而功率驅動部分的發展卻很緩慢[2-3]。現有的功率驅動電路或效率低下[4]，或與控制電路不隔離，干擾嚴重，又或者電路設計復雜可靠性低[5]，這嚴重限制了伺服系統的發展，因此新型伺服功率驅動電路的研究具有非常重要的現實意義。
本文提出了一種數字隔離式大功率[6]有刷直流電機伺服功率驅動電路，該電路使用單電源供電，將功率電壓通過內部轉化供驅動控制部分使用，有極寬的電壓輸入范圍（15 V~60 V）；控制地與功率地采用光耦數字隔離技術，使系統具有較低的噪聲和優良的抗干擾性；使用了新穎的自舉集成芯片[7]及大功率低內阻MOS管，使得電路更簡潔、頻響更快、效率更高[8]；可以直接輸入DSP或TTL數字PWM信號進行電機控制[9]。該功率驅動電路可獨立于控制部分（或做成混合集成模塊）使伺服系統硬件電路大幅簡化[10]，成本降低，可靠性提高，能夠廣泛應用于多種有刷直流電機驅動控制系統中[11]。
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作者信息：
張竟飛，郭曉光，付強，喬輝
（中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇 無錫 214035）
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