高可靠的伺服控制驱动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及伺服控制技术领域，特别涉及一种高可靠的伺服控制驱动器。
【背景技术】
[0002]伺服系统是飞行器的重要组成部分，伺服系统分为液压伺服系统、气动伺服系统和机电伺服系统，在中大功率应用场合，以往多应用液压伺服系统，机电伺服系统多应用于小功率应用场合。随着磁性材料、大功率电力电子器件、DSP数字处理器技术、高性能伺服电机设计、制造及其控制驱动技术的发展，使机电伺服技术迅速崛起，机电伺服系统的应用越来越广泛，已逐步推广应用到中大功率应用场合。
[0003]伺服控制驱动器作为机电伺服系统的关键单机，一直是机电伺服系统重点攻关方向。以往用于航空航天伺服领域的控制驱动器功率级别多为千瓦级以下，最近几年有几种产品达到千瓦级，但最大功率均小于5千瓦，所使用的母线电压均小于200伏。在工业伺服领域应用的控制驱动器功率级别有几十千瓦，但其环境适应性差，且体积较大，不能满足航空航天伺服领域狭小安装空间、苛刻质量上限、恶劣环境条件的要求。
[0004]机电伺服系统以其存储时间长、维护性好、测试方便、使用准备时间短、使用灵活等优点，得到各方越来越多的认可，航空航天伺服领域对适应狭小安装空间、苛刻质量上限、恶劣力学环境、宽温度范围的10千瓦级控制驱动器提出了强烈的需求。
【发明内容】
[0005](一 )要解决的技术问题
[0006]本发明的目的在于提供一种高可靠高可靠的伺服控制驱动器，能够提高伺服控制驱动器功率等级、提高伺服控制驱动器的比功率、增强电磁环境适应性及力学环境适应性。
[0007]( 二 )技术方案
[0008]为了实现上述目的，本发明提供了一种高可靠的伺服控制驱动器，包括:壳体、控制板、控制板支撑板、电容板、电容板背板、电源板、电源板背板、功率板、以及连接器插座，其中，所述壳体用于容纳所述控制板、控制板支撑板、电容板、电容板背板、电源板、电源板背板、以及功率板；所述控制板支撑板用于支撑所述控制板，并将所述控制板与所述电容板、电源板以及功率板进行强弱电隔离；所述功率板安装于所述壳体底部；所述电源板背板用于支撑所述电源板，所述电源板背板安装于所述功率板之上；所述电容板背板用于支撑所述电容板，所述电容板背板安装于所述壳体底部，并与所述电源板背板并列布局；所述连接器插座安装于所述壳体侧壁。
[0009]优选地，所述壳体包括壳体座和壳体盖，所述壳体座包括所述壳体的底部和侧壁，其采用整体铝材制成。
[0010]优选地，所述控制板包括总线接口电路、DSP及外围电路、二次电源变换电路、以及信号变换及处理电路。
[0011]优选地，所述电容板包括电容，用于吸收浪涌电压；所述电容板与所述电容板背板之间设置绝缘柱，三者通过螺钉和螺母连接。
[0012]优选地，所述电源板包括二次电源变换电路、过压保护电路、以及过流保护电路；所述电源板与所述电源板背板之间设置绝缘柱，三者通过螺钉和螺母连接。
[0013]优选地，所述过压保护电路包括母线电压检测电路、滞环比较电路、以及泄放电路，其中，所述母线电压检测电路用于检测母线电压，其包括分压电路和隔离放大电路；所述滞环比较电路用于将母线电压与设定的电压阈值进行比较；所述泄放电路包括隔离驱动电路、mosfet管、续流二极管、以及泄放电阻；当所述母线电压高于第一电压阈值Vl时，通过所述隔离驱动电路打开所述mosfet管，将所述母线电压通过所述泄放电阻进行消耗；当所述母线电压低于第二电压阈值V2时，通过所述隔离驱动电路关断所述mosfet管，停止所述母线电压泄放；其中，V1>V2>VDC，所述VDC为外部功率电源输入电压。
[0014]优选地，所述过流保护电路包括电流隔离采集电路、比较电路、触发电路、以及PWM信号封锁电路，其中，所述电流隔离采集电路用于检测两路相电流；所述比较电路用于将相电流与设定的电流阈值进行比较，其包括两个运算放大器和电阻网络；当所述相电流I大于第一电流阈值Il或小于第二电流阈值12时，所述比较电路输出低电平信号，通过所述触发电路控制所述PWM信号封锁电路封锁PWM信号；当所述相电流I小于所述第一电流阈值Il并且大于所述第二电流阈值12时，所述比较电路输出高电平信号，通过所述触发电路控制所述PWM信号封锁电路使能PWM信号。
[0015]优选地，所述功率板包括功率主电路、驱动及保护电路。
[0016]优选地，所述电容板的母线电压正端与所述功率板的母线电压正端通过一个连接柱连接，所述电容板的母线电压负端与所述功率板的母线电压负端通过另一个连接柱连接。
[0017]优选地，所述壳体座与所述壳体盖之间采用导电绝缘垫密封，所述壳体座与所述连接器插座之间采用插座导电绝缘垫密封。
[0018](三)有益效果
[0019]本发明提供的伺服控制驱动器具有以下优点:1、抗振性好:本发明通过将伺服控制驱动器底壳采取整块铝材铣削加工而成，所有电路板通过背板或支撑板支撑，将功率部分分成功率电源板、功率板、电容板以减小电路板的面积等措施，提高了控制驱动器的抗振性；2、电磁兼容性强:本发明通过将控制驱动器底壳采取整块铝材铣削加工而成，减少控制驱动器的接触缝隙，在控制驱动器盖板与底壳之间、接插件插座与壳体之间增加导电垫等措施，减小了控制驱动器的对外电磁辐射，提高了控制驱动屏蔽效果，通过在控制板下增加支撑隔离板，减小了功率部分对控制部分的电磁干扰，提高了控制驱动器的电磁兼容性；3、可靠性高:本发明通过在伺服控制驱动器中增加了过压保护电路和过流保护电路，提高了伺服控制驱动器的可靠性。
【附图说明】
[0020]下面参照附图并结合实例来进一步描述本发明。其中:
[0021]图1示出了本发明的高可靠的伺服控制驱动器结构示意图；
[0022]图2a示出了本发明的高可靠的伺服控制驱动器的控制板及支撑板的主视图；
[0023]图2b示出了本发明的高可靠的伺服控制驱动器的控制板及支撑板的俯视图；
[0024]图3a示出了本发明的高可靠的伺服控制驱动器的电源板及背板的主视图；
[0025]图3b示出了本发明的高可靠的伺服控制驱动器的电源板及背板的俯视图；
[0026]图4a示出了本发明的高可靠的伺服控制驱动器的连接柱安装的左视图；
[0027]图4b示出了本发明的高可靠的伺服控制驱动器的连接柱安装的主视图；
[0028]图4c示出了本发明的高可靠的伺服控制驱动器的连接柱安装的俯视图；
[0029]图5示出了本发明的高可靠的伺服控制驱动器的过压保护原理方框图；
[0030]图6示出了本发明的高可靠的伺服控制驱动器的过流保护原理方框图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0032]如图1所示，根据本发明提供了一种高可靠的伺服控制驱动器，其包括:壳体(含壳体座1、壳体盖2)、控制板3、控制板支撑板4、电容板5、电容板背板6、电源板7、电源板背板8、功率板9、以及连接器插座12。
[0033]其中，所述壳体用于容纳所述控制板3、控制板支撑板4、电容板5、电容板背板6、电源板7、电源板背板8、功率板9。
[0034]参照图2a?2b，所述控制板支撑板4用于支撑所述控制板3，并将所述控制板3与所述电容板5、电源板7以及功率板9进行强弱电隔离。
[0035]其中，所述电容板背板6用于支撑所述电容板5，所述电容板背板6安装于所述壳体底部，并与所述电源板背板8并列布局。
[0036]参照图3a?3b，所述电源板背板8用于支撑所述电源板7，所述所述电源板背板8安装于所述功率板9之上。
[0037]参照图4a?4c，所述功率板9安装于所述壳体底部，所述功率板9与所述电源板7的母线电压正、负端通过两个连接柱13连接。
[0038]其中，所述连接器插座12安装于所述壳体侧壁。
[0039]根据本发明提供的实施例，所述壳体包括壳体座I和壳体盖2，所述壳体座I包括所述壳体的底部和侧壁，其采用整体铝材制成(例如，可以采取整块铝材铣削加工而成)，从而提高了伺服控制驱动器的抗振性和电磁屏蔽效果。
[0040]根据