铜陵灵芝电器有一种超声波电机测试电源的设计方案

 铜陵灵芝电器一种超声波电机测试电源的设计方案

超声波电机(USM)具有能够直接输出低转速大力矩，瞬态响应快(可达ms量级)、定位精度高(可达nm量级)，无电磁干扰等诸多优点。USM的运行需要 有两路具有一定幅值，相位上正交(或可调)，频率在20 kHz以上的高频交流电源。驱动信号源的幅值、频率及相位直接影响USM的性能。为便于USM的性能测试及研究，需要提供一种在幅值、频率、相位上均可调 的测试电源。以往的超声波驱动器多采用分立器件构成如文献，其电路结构复杂。文献虽然改用FPGA或CPLD生成，但所生成的信号频率变化是不连续的。文 献是用单片机和专用的DDS芯片，存在抗干扰性差，可靠性低的弊端。

本文介绍了基于DLL数字频率直接合成技术(DDS)用ALTERA公司的FPGA器件和VHDL语言编程，按相位累加的方法产生两相四路频率相位可调的 高频PWM信号，经过驱动电路、光耦隔离电路作为外部功率控制电路H桥的四个闸门驱动信号，H桥主回路接入的是对市电经调压、隔离、整流及滤波后的直流 电。由闸门驱动信号对该直流电进行通断控制，形成可调幅值、频率、相位差的两相高频PWM波的交流信号，再经外加电感平滑，将PWM波信号变成类正弦波信 号，实现对USM的性能测试。