本技术涉及数字处理电路,尤其涉及一种小型化的驱动控制器。
背景技术:
1、伺服驱动控制器用于驱动并控制电机的转动。传统模式的高功率伺服电机驱动控制器实现中,一种方式是控制和驱动为分立单元,控制和驱动各自独立做成器件,占用体积大,且成本高。另外一种情况是控制和驱动在电气布局上简单的空间融合形成一个整体,同样存在体积大和成本高的问题,引脚布局不合理,插针使用过多,结构不够稳固,更多占用电路板面积,器件难以小型化。随着机电伺服系统向小型化、轻量化、精密化、智能化的方向发展,控制驱动器在稳定平台、转台、机器人、舵机等特种伺服领域应用的增多,需要设计研制一种一体化、布局紧凑、小型化的伺服驱动控制器结构,尤其需要一种引脚设计合理,尽量减少排针使用数量,既能满足多功能电气使用又能兼备稳固结构的驱动控制器结构。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析,本实用新型旨在提供一种小型化的驱动控制器,用以解决现有技术中在设计驱动控制器设计难以同时满足小型化、高功率、引脚使用过多、集成度不高的问题。
2、本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的:
3、一种小型化的驱动控制器,所述驱动控制器包括层叠设置的第一电路板和第二电路板,第一电路板为驱动电路板,第二电路板为控制电路板;所述第一电路板和第二电路板形状相同;
4、所述第一电路板上侧边缘设置有第一板间电路连接点,第二电路板上侧边缘对应位置出设置有粗引脚孔;粗插针一端与所述第一电路板的第一板间电路连接点焊接固定,另一端穿过所述第二电路板的所述粗引脚孔构成第一内引脚,所述粗插针从所述第二电路板底部伸出,构成第一外引脚;
5、所述第一电路板右侧边缘设置有第二板间电路连接点,第二电路板的右侧边缘对应位置处设置有第一细引脚孔;细插针一端与所述第一电路板的第二板间电路连接点焊接固定,另一端插入所述第二电路板的第一细引脚孔并焊接固定构成第二内引脚;
6、所述第二电路板的底部的下侧边缘、左侧边缘以及右侧边缘还设置有第二细引脚孔,将细插针插入所述第二细引脚孔并焊接形成第二外引脚。
7、基于上述方案的进一步改进,所述器件还包括外壳,所述第一电路板和第二电路板设置于所述外壳的内部,所述第一电路板和第二电路板的长*宽均不大于54mm×45.5mm;所述第一电路板和第二电路板与所述外壳的壳体固定;所述外壳壳体内腔灌封高温绝缘材料;所述器件封装后长*宽*高不大于55mm×46.5mm×9.5mm。
8、基于上述方案的进一步改进,所述第一外引脚各有7个,所述第一电路板上的第一板间电路连接点和第二电路板上的粗引脚孔数量均为7个,所述第一电路板上的第一板间电路连接点和第二电路板上的粗引脚孔的中心对齐;所述第二内引脚有11个,所述第一电路板上的第二板间电路连接点和第二电路板上的细引脚孔均为11个,所述第一电路板上的第二板间电路连接点和第二电路板上的细引脚孔的中心对齐。
9、基于上述方案的进一步改进,所述第二外引脚有64个,分为5组,其中,
10、第一分组有12个引脚,位于所述第二电路板的底部的左侧边缘靠中上部的位置;
11、第二分组有8个引脚,位于所述第二电路板的底部的左侧边缘靠下的位置;
12、第三分组有10个引脚,位于所述第二电路板的底部的下侧边缘靠左上的位置;
13、第四分组有32个引脚,位于所述第二电路板的底部的下侧边缘靠右下的位置;
14、第五分组有2个引脚,位于所述第二电路板的底部的右侧边缘靠下的位置。
15、基于上述方案的进一步改进,所述第一电路板设置有驱动放大电路,所述驱动放大电路通过所述第一内引脚连接所述第一外引脚连接电机;
16、所述第二电路板设置有mcu、旋变解调单元、电流采集单元;所述旋变解调单元、电流采集单元均与所述mcu连接;
17、所述mcu通过所述第二内引脚与所述驱动放大电路连接。
18、基于上述方案的进一步改进,所述驱动控制器还包括控制电源转换单元,
19、所述控制电源转换单元包含控制板电源转换芯片,其中,所述控制板电源转换芯片的输入端通过第二外引脚的第五分组连接外部逻辑电源,所述控制板电源转换芯片的输出端通过第三分组连接外部器件。
20、基于上述方案的进一步改进,所述旋变解调单元包括第一旋变解调单元、第二旋变解调单元;每个所述旋变解调单元均包含1个旋变解调芯片、3个旋变解调运算放大芯片,其中,
21、所述第一旋变解调单元和所述第二旋变解调单元的旋变解调芯片的一端均连接mcu、另一端连接所述第一旋变解调单元和所述第二旋变解调单元各自的旋变解调运算放大芯片的一端,所述旋变解调运算放大芯片的另一端均通过所述第二外引脚连接外部旋转变压器。
22、基于上述方案的进一步改进,所述驱动控制器还包括接口隔离电路、通信单元、编码器调理单元、陀螺采集电路,
23、所述接口隔离电路,包含通信隔离芯片,所述通信隔离芯片的一端通过第四分组第二外引脚连接上位机;
24、所述通信单元包括第一422串口通信芯片和第二422串口通信芯片,485串口通信芯片,can通信芯片,其中,
25、所述第一422串口通信芯片、所述第二422串口通信芯片、所述485串口通信芯片、所述can通信芯片的一端均连接所述通信隔离芯片的另一端,所述第一422串口通信芯片、所述第二422串口通信芯片、所述485串口通信芯片、所述can通信芯片的另一端均通过所述第二外引脚连接外部器件;
26、所述通信隔离芯片的另一端还连接所述mcu;
27、所述编码器调理单元包括电平转换芯片、第三422串口通信芯片、第四422串口通信芯片、第五422串口通信芯片、第六422串口通信芯片,其中,
28、所述电平转换芯片、所述第三422串口通信芯片、所述第四422串口通信芯片、所述第五422串口通信芯片、所述第六422串口通信芯片的一端均与mcu连接,另一端通过第二外引脚分别连接外部编码器;
29、所述第三422串口通信芯片的一端还连接所述陀螺采集电路的一端;
30、所述陀螺采集电路的另一端与所述mcu连接。
31、基于上述方案的进一步改进,所述电流采集单元包括电流采集芯片、电流采集运算放大芯片,其中,
32、所述电流采集芯片的输入端通过第一内引脚连接所述驱动放大电路的输出端,所述电流采集芯片的输出端连接所述电流采集运算放大芯片的输入端,所述电流采集芯片的输出端还通过所述第一外引脚连接外部电机;
33、所述电流运算放大芯片设置于第二电路板底部,所述电流采集运算放大芯片的输出端连接mcu。
34、基于上述方案的进一步改进,所述驱动控制器还包括栅极驱动隔离芯片、驱动板电源转换电路,
35、所述栅极驱动隔离芯片的输入端连接mcu,所述栅极驱动隔离芯片的输出端通过所述第二内引脚连接所述驱动放大电路;
36、所述驱动电源转换单元包含电源转换芯片,所述电源转换芯片的输出端通过所述第二内引脚连接所述栅极驱动隔离单元的输入端,所述电源转换芯片的输入端通过所述第一内引脚连接所述第一外引脚,再通过所述第一外引脚连接外部功率电源;
37、所述驱动放大电路包含6个mos管,每2个mos管为一组,每组mos管中,
38、第一mos管漏极通过所述第一内引脚连接所述第一外引脚,再通过第一外引脚连接所述外部功率电源,
39、第二mos管漏极连接所述第一mos管源极,
40、所述每组mos管的栅极通过所述第二内引脚连接一个所述栅极驱动隔离芯片的输出端,
41、所述第一mos管源极通过所述第一内引脚连接所述第一外引脚,再通过第一外引脚连接所述外部电机。
42、与现有技术相比,本实用新型至少可实现如下有益效果之一:
43、1、驱动控制器采用驱动、控制分板设计,减小了器件体积占用。
44、2、粗、细插针组合连接固定的方式,加强了电路板之间连接固定结构的稳固性。
45、3、引脚的区域布局设计,结合各类元器件在两块板子上的合理布局,提高了集成度,减小了用板面积,进一步实现了小型化设计。
46、本实用新型中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
1.一种小型化的驱动控制器,其特征在于,所述驱动控制器包括层叠设置的第一电路板和第二电路板,第一电路板为驱动电路板,第二电路板为控制电路板;所述第一电路板和第二电路板形状相同;
2.根据权利要求1所述的一种小型化的驱动控制器,其特征在于,所述驱动控制器还包括外壳,所述第一电路板和第二电路板设置于所述外壳的内部,所述第一电路板和第二电路板的长*宽均不大于54mm×45.5mm;所述第一电路板和第二电路板与所述外壳的壳体固定;所述外壳壳体内腔灌封高温绝缘材料;所述驱动控制器封装后长*宽*高不大于55mm×46.5mm×9.5mm。
3.根据权利要求2所述的一种小型化的驱动控制器,其特征在于,所述第一外引脚各有7个,所述第一电路板上的第一板间电路连接点和第二电路板上的粗引脚孔数量均为7个,所述第一电路板上的第一板间电路连接点和第二电路板上的粗引脚孔的中心对齐;所述第二内引脚有11个,所述第一电路板上的第二板间电路连接点和第二电路板上的细引脚孔均为11个,所述第一电路板上的第二板间电路连接点和第二电路板上的细引脚孔的中心对齐。
4.根据权利要求3所述的一种小型化的驱动控制器,其特征在于,所述第二外引脚有64个,分为5组,其中,
5.根据权利要求4所述的一种小型化的驱动控制器,其特征在于,
6.根据权利要求5所述的一种小型化的驱动控制器,其特征在于,所述驱动控制器还包括控制电源转换单元,
7.根据权利要求5所述的一种小型化的驱动控制器,其特征在于,所述旋变解调单元包括第一旋变解调单元、第二旋变解调单元;每个所述旋变解调单元均包含1个旋变解调芯片、3个旋变解调运算放大芯片,其中,
8.根据权利要求5所述的一种小型化的驱动控制器,其特征在于,所述驱动控制器还包括接口隔离电路、通信单元、编码器调理单元、陀螺采集电路,
9.根据权利要求8所述的一种小型化的驱动控制器,其特征在于,
10.根据权利要求9所述的一种小型化的驱动控制器,其特征在于,所述驱动控制器还包括栅极驱动隔离芯片、驱动板电源转换电路,
