一种伺服功率驱动电路的设计与实现
电子技术应用
张竟飞，郭晓光，付强，乔辉
中国电子科技集团公司第五十八研究所
摘要： 针对现有电动伺服系统驱动电路效率低、电路复杂、强弱电不隔离等问题，介绍了一种输出电流达36 A的直流有刷电机功率驱动电路，该电路具有效率高、热功耗小、与微控制电路光电隔离、单电源供电等优点。将该电路分解为四个组成部分，对各部分详细说明，并从整个电路内部工作原理及仿真实验情况作具体分析。
中图分类号：TP211.4 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.246084
中文引用格式： 张竟飞，郭晓光，付强，等. 一种伺服功率驱动电路的设计与实现[J]. 电子技术应用，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： 张竟飞，郭晓光，付强，等. 一种伺服功率驱动电路的设计与实现[J]. 电子技术应用，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
随着智能机电系统的发展，要求伺服系统尺寸小型化，性能最优化，功耗最小化[1]，这就对伺服系统的设计提出了更高的要求和挑战。微处理器的应用大大改善了控制系统的性能，而功率驱动部分的发展却很缓慢[2-3]。现有的功率驱动电路或效率低下[4]，或与控制电路不隔离，干扰严重，又或者电路设计复杂可靠性低[5]，这严重限制了伺服系统的发展，因此新型伺服功率驱动电路的研究具有非常重要的现实意义。
本文提出了一种数字隔离式大功率[6]有刷直流电机伺服功率驱动电路，该电路使用单电源供电，将功率电压通过内部转化供驱动控制部分使用，有极宽的电压输入范围（15 V~60 V）；控制地与功率地采用光耦数字隔离技术，使系统具有较低的噪声和优良的抗干扰性；使用了新颖的自举集成芯片[7]及大功率低内阻MOS管，使得电路更简洁、频响更快、效率更高[8]；可以直接输入DSP或TTL数字PWM信号进行电机控制[9]。该功率驱动电路可独立于控制部分（或做成混合集成模块）使伺服系统硬件电路大幅简化[10]，成本降低，可靠性提高，能够广泛应用于多种有刷直流电机驱动控制系统中[11]。
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作者信息：
张竟飞，郭晓光，付强，乔辉
（中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡 214035）
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