专利名称：陀螺电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种供电装置，尤其涉及一种陀螺电源。
背景技术：
高精度陀螺广泛用于航天、航空等领域，其精度和使用寿命很大程度上取决于陀螺轴承，因此研究轴承工作状态非常关键。现有技术中一般是通过专用的精密电源和功率计对轴承的工作状态进行测量，即在陀螺轴承处于稳定工作时，测量精密电源的输出功率的变化值，通过精密电源的输出功率的变化值来反映轴承的工作状态。但现有技术中的陀螺所选用的精密电源的多采用振荡器产生三相正弦波，并通过功率器件进行放大后输出电压信号。由于现有技术中选择的电源功耗很大，散热困难，会引起的元件参数发生变化，所以会使得输出功率的精度较低、且输出功率稳定性很也难保证。 而且由于电源和功率计为分体结构，因此会造成测量仪器的体积较大，使用起来很不方便。

实用新型内容本实用新型旨在提供一种陀螺电源，以解决现有技术中的陀螺电源和功率计为分体结构，会造成测量仪器的体积较大，使用起来较不方便的问题。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种陀螺电源，用于驱动陀螺电机工作，包括三相逆变器，用于产生三相正弦波；稳压电路，与三相逆变器的电源端连接，用于为三相逆变器提供工作电压；逆变电路，与三相逆变器的输入端连接，用于为三相逆变器提供产生三相正弦波的波形驱动信号；控制电路，与三相逆变器的控制端连接，用于发送控制三相逆变器工作状态的控制指令，并用于测量与陀螺电机连接的陀螺轴承的工作状态。进一步地，稳压电路包括串联稳压器，用于提供基准电压；脉宽调制信号控制器，输入端与电源连接，第一控制端与串联稳压器的输出端连接，第二控制端与开关稳压器输出端连接，用于根据获取的开关稳压器的输出电压以及基准电压形成控制信号；开关稳压器，输入端与脉宽调制信号控制器的输出端连接，用于接收控制信号，并在控制信号控制下输出第一稳压电压；直流稳压器，与开关稳压器的输出端连接，用于将第一稳压电压变换至三相逆变器的工作电压。进一步地，逆变电路包括波形发生器，与控制电路连接，用于在控制电路的控制下产生并输出多路波形信号；死区时间控制电路，输入端与波形发生器连接，输出端与三相逆变器连接，用于使多路波形信号中的相邻的两路输出信号之间具有预定的死区时间。进一步地，死区时间控制电路包括第一电阻，第一端与波形发生器的输出端连接；第一电容，第一端与第一电阻的第二端连接，第二端接地；与非门电路，第一输入端与波形发生器的输出端连接，第二输入端与第一电阻的第二端连接；非门电路，输入端与与非门电路的输出端连接，输出端与三相逆变器连接。进一步地，控制电路包括控制器，与三相逆变器的控制端连接，用于发送控制三相逆变器的工作状态的控制指令，并用于测量与陀螺电机连接的陀螺轴承的工作状态。进一步地，控制电路还包括测量电路，输入端与三相逆变器的输出端连接，输出端与控制器连接，用于获取陀螺电机在工作过程中的电流值以及电压值，其中，控制器还用于对接收的电流值以及电压值进行处理，获取与陀螺电机连接的陀螺轴承的工作状态。进一步地，测量电路包括电压测量电路，输入端与三相逆变器的输出端连接，输出端与控制器连接，用于获取陀螺电机在工作过程中的电压值；电流测量电路，输入端与三相逆变器的输出端连接，输出端与控制器连接，用于获取陀螺电机在工作过程中的电流值。进一步地，控制电路还包括总线通讯单元，与控制器的输出端连接，用于输出陀螺轴承的工作状态。应用本实用新型的技术方案，通过在陀螺电源控制电路内部设置测量与陀螺电机连接的陀螺轴承的工作状态的电路，或者直接通过电源控制电路获取与陀螺轴承的工作状态相关的陀螺电机的运行参数，通过陀螺电机的运行参数来反映陀螺轴承的工作状态，就可以直接获取陀螺轴承的工作状态，无需另外通过功率计获取陀螺轴承的工作状态。从而， 就可以解决现有技术中的陀螺电源和功率计为分体结构所造成的测量仪器的体积较大，使用起来很不方便的问题。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图1示出了根据本实用新型实施例一的陀螺电源的电路原理示意图；图2示出了根据本实用新型实施例二的陀螺电源的电路原理示意图；图3示出了根据本实用新型实施例的稳压电路中的供电电源部分以及开关稳压器的电路连接关系示意图；图4示出了根据本实用新型实施例的稳压电路中的串联稳压器以及脉宽调制信号控制器的电路连接关系示意图；图5示出了根据本实用新型实施例的陀螺电源的逆变电路的电路原理示意图；图6示出了根据本实用新型实施例的陀螺电源的死区时间控制电路的电路原理示意图；图7示出了根据本实用新型实施例的波形发生器的工作流程图；图8示出了根据本实用新型实施例的波形发生器的中断服务工作流程图；图9示出了根据本实用新型实施例的死区时间控制电路的电路连接关系示意图；图10示出了根据本实用新型实施例三的控制电路的电路原理示意图；图11示出了根据本实用新型实施例的控制电路的电路连接示意图；图12示出了根据本实用新型实施例的控制电路功率计算的流程图；图13示出了根据本实用新型实施例四的控制电路的电路原理示意图；图14示出了根据本实用新型实施例的波形发生器及CAN总线通信的电路连接关系示意图；图15示出了根据本实用新型实施例四的CAN总线通讯单元电路关系示意图；以及图16示出了控制器的总线通讯中断服务流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。图1示出了根据本实用新型实施例一的陀螺电源的电路原理示意图。如图1所示， 用于驱动陀螺电机工作的陀螺电源包括三相逆变器10、稳压电路30、逆变电路50以及控制电路70。其中，三相逆变器10用于产生三相正弦波，驱动陀螺电机M工作，从而带动轴承工作；稳压电路30与三相逆变器10的电源端连接，用于为三相逆变器10提供稳定的工作电压；逆变电路50与三相逆变器10的输入端连接，用于为三相逆变器10提供产生三相正弦波的波形驱动信号；控制电路70，与三相逆变器10的控制端连接，用于发送控制三相逆变器10工作状态的控制指令，并用于测量与陀螺电机连接的陀螺轴承的工作状态。即在本实施例中，在陀螺电源控制电路70内部设置测量陀螺电机工作状态的电路，或者直接通过电源控制电路70获取与陀螺轴承的工作状态相关的陀螺电机的运行参数，并通过陀螺电机的运行参数来反映陀螺轴承的工作状态。因此，采用具有本实施例结构的陀螺电源，就可以直接获取陀螺轴承的工作状态，无需另外设置功率计来获取陀螺轴承的工作状态。从而，就可以解决现有技术中的陀螺电源和功率计为分体结构所造成的测量仪器的体积较大，使用起来很不方便的问题。图2示出了根据本实用新型实施例二的陀螺电源的电路原理示意图。如图2所示， 在本实施例中详细介绍了稳压电路30的具体结构。如图2所示，稳压电路30包括串联稳压器31、脉宽调制信号控制器33、开关稳压器35以及直流稳压器37。其中，串联稳压器31 用于提供基准电压；脉宽调制信号控制器33的输入端与电源连接，第一控制端与串联稳压器31的输出端连接，第二控制端与开关稳压器35的输出端连接，用于根据获取的开关稳压器35的输出电压以及基准电压形成控制信号，其中，与脉宽调制信号控制器33的输入端连接的电源可以为市电电源，或者为能够产生直流电的直流电源产生部件。而开关稳压器35 的输入端与脉宽调制信号控制器33的输出端连接，用于接收控制信号，并在控制信号控制下输出第一稳压电压；直流稳压器37与开关稳压器；35的输出端连接，用于将第一稳压电压变换至三相逆变器10的工作电压。而本实施例中其余各电路的结构与实施例一中示出的结构相同。在本实施例中，通过采用脉宽调制信号控制器33控制开关稳压器35进行预稳压， 再由后续的直流稳压器37将输出电压稳定到规定的数值，也就是三相逆变器10的工作电压值的方式，从而就可以降低输出电压中包含高频纹波干扰信号的几率。下面以采用型号为TL494的脉宽调制信号控制器，并采用型号为LM399H的串联稳压器的陀螺电源为例，介绍本实施例的稳压电路30的工作过程。TL494是一种很成熟的脉宽调制信号(PWM，Pulse Width Modulation)控制器芯片，内有两路误差放大器。在本实施例中，两路误差放大器中的一路从串联稳压器31获取输出电压，并将其作为基准电压；另一个获取开关稳压器35的输出电压，用来跟踪基准的变化。这样，不论设定如何变化，TL494都会调整输出占空比，达到开关稳压器35的输出电压跟随上串联稳压器31的输出变化。在本实施例中，先由TL494控制的开关稳压器35进行预稳压，再由后续的直流稳压器37将输出电压稳定到规定的数值。TL494内部的多圈精密电位器可将开关稳压器35 输出电压设定到所需的数值。因此，TL494内部的多圈精密在控制了开关稳压器的输出电压的同时也控制了直流稳压器的输出电压，并从电路上保证了前一点电压始终跟踪后一点电压，压差稳定且很小。因此，采用本实施例中的这种稳压电路30的结构，可以保证在任何情况下直流稳压器37的调整管功耗较小。并且，在本实施例中，为了保证串联稳压电路的输出较为稳定，则对串联稳压器31 所输出的基准电压的稳定度的要求就比较高。由于通过LM399所输出的基准电压稳定度较高，因此，选择型号为LM339串联稳压器31能够使稳压的效果较佳。
以下结合附图详细介绍其余各部分电路的结构。图3示出了根据本实用新型实施例的稳压电路中的供电电源部分以及开关稳压器的电路连接关系示意图。如图3所示，外接的电源电路经过PlB以及PlA端口为陀螺电源提供直流电，经过型号为78M15的芯片IC2进行降压处理。图4示出了根据本实用新型实施例的稳压电路中的串联稳压器以及脉宽调制信号控制器的电路连接关系示意图。如图4所示，脉宽调制信号控制器其中一路的输入端 In2+以及获取由LM399的提供的基准电压，而另一路的输入端^il+以及获取开关稳压器35的输出电压，从而使开关稳压器35的输出电压跟随上串联稳压器31的输出变化。并且，如图4所示，LM399通过电阻RllO与可变电阻SWlO与TL494的输入端 In2-连接，起到分压器的作用。而陀螺电源的稳定度除取决于LM399外，其关键还在取样电阻分压器的稳定度。为保证其分压比不随环境温度而变，同样选用了高稳定度电阻，电路中的25k电阻实际是由同样的4. 3k的电阻6只串联而成，IOk电位器也是精密多圈线绕电位器，这样所有电阻功耗相等，温升也相等，而且其本身温度系数很小，只有士5ppm，所以其分压比固定不变。因此，受温度影响的变化很小，于是直流稳压器的输出电压波动满足陀螺电机工作要求。图5示出了根据本实用新型实施例的陀螺电源的逆变电路的电路原理示意图。在本实施例中，以型号为XC886且能够发出六路波形信号的波形发生器51为例介绍逆变电路的具体结构。由德国hfineon公司生产的、带有直流无刷电机驱动接口的 )(C886，其内部集成了 64KB的Flash ROM,以及MKB的SRAM，并且芯片内部集成的DSP协处理器，可以方便计算波形参数时的乘除法运算。而且内部集成的CAN控制器，可以方便系统功能扩展，实现通过总线可改变输出电源波形的程控式电源。因此，在本实施例中，采用其作为波形发生器的芯片，以用于产生多路波形信号。如图5所示，逆变电路50包括波形发生器51，与控制电路701连接，用于在控制电路70的控制下产生并输出多路波形信号；死区时间控制电路53，输入端与波形发生器51 连接，输出端与三相逆变器10连接，用于使多路波形信号中的相邻的两路输出信号之间具有预定的死区时间。由于陀螺电源系统对输出的频率的稳定性要求很高，因此，在本实施例通过单片机)(C886作为波形发生器专门用来发出波形信号。在单片机)(C886中计算好每一路波形信号对应的频率、脉冲的时间宽度以及输出电平为高还是为低，并将计算出的结果存储在其内部的存储器中。当收到控制电路发送的起动命令和输出频率后，XC886从存储器取出输出值送到IO 口，同时打开其内部的定时器，到设定时间后发送数据。即在本实施例中，使功率器件工作在开关状态，即采用SPWM技术产生三相输出， 故只有极低的功率耗散。既使整机功耗降低，机箱温度变化减小，又使器件因温度变化带来的误差变小，有利于提高整机的精度和稳定性。同时，SPWM波形的谐波含量较小，电机电流波形接近正弦，陀螺电机的谐波损耗也小。图6示出了根据本实用新型实施例的陀螺电源的死区时间控制电路的电路原理示意图。发送到三相逆变器10的三个桥臂的驱动信号必须保证上下相互让开一定的时间，即死区时间，以保证逆变器能够驱动电机正常工作。在本实施例中，通过死区时间控制电路产生死区时间。如图6所示，死区时间控制电路53包括第一电阻R106，第一端与波形发生器51 的输出端连接；第一电容C106，第一端与第一电阻R106的第二端连接，第二端接地；与非门电路IC5B，第一输入端与波形发生器51的输出端连接，第二输入端与第一电阻R106的第二端连接；非门电路IC4F，输入端与与非门电路IC5B的输出端连接，输出端与三相逆变器10 连接。通过在每一路输出波形信号的传输线路中采用本实施例中示出的死区时间控制电路，就可以对每一路信号进行延时、整形处理，从而使每一路波形信号的导通时间发生变化，就可以得到每一路输出波形对应的死区时间T。图7示出了根据本实用新型实施例的波形发生器的工作流程图。如图7所示，在波形发生器中，其工作过程如下SlOl，初始化CAN通信接口。具体地，波形发生器通过CAN通信接口与控制电路连接。在控制电路发出命令前， 波形发生器需要线对CAN通信接口进行初始化处理。S102，初始化定时器。S103，初始化RAM数据区。S104，读取配置参数。S105，初始化看门狗。即在步骤SlOl至步骤S105中对波形发生器的各个参数进行初始化处理，以做好发送波形信号的准备工作。S106，判断初始化是否正常。是则转至步骤S108，否者转至步骤S107。当步骤SlOl至步骤S105的初始化正常时，则开始传输数据，即转至步骤S108 ；否则，就需要等待更新配置或者指令，即转至步骤S107。S107,等待更新配置或指令。S108，正常工作循环。当收到控制电路发送的起动命令和输出频率命令后，波形发生器按照其内部存储器存储的数据分别向六路输出线路发送波形信号。
8[0068]S109，判断是否有异常事件。是则结束，否则转至步骤S107。具体地，判断在正常循环中是否发生传输异常的情况。若没有发生传输异常的情况，则继续发送波形信号；若传输过程中出现传输异常的情况，则停止传输。图8示出了根据本实用新型实施例的波形发生器的中断服务工作流程图。在前面提到，当收到控制电路发送的起动命令和输出频率后，XC886从存储器取出输出值送到IO端口，同时打开其内部的定时器，到设定时间后发送数据。则)(C886内部定时器的中断服务过程如下所示S201，判断是否停止输出。是则转至步骤S205，否则转至步骤S202。具体地，判断是否需要停止输出波形信号。S202，当前 UVW 值。具体地，获取当前时刻三相交流电机的U、V、W三相电压值。S203，下一个时刻U、V、W三相电压值。具体地，获取下一时刻三相交流电机的U、V、W值。S204，控制U、V、W三相桥臂的通断。根据相邻的两个时刻的U、V、W值来控制U、V、W桥臂的通断。S205，关闭输出。S206，整理状态代码。图9示出了根据本实用新型实施例的三相逆变器的电路连接关系示意图。如图9 所示，六路波形信号中的每一路波形信号均连接有图6示出的死区时间控制电路后，通过编号为U3的功率驱动芯片，实现输出级功率控制交替控制驱动输出每一个桥臂中上臂和下臂导通、切断，来改变流过负载电机M的电流方向。依次交替改变输出级三个桥臂电流方向，就可以实现输出三相交流供电。并且，为了对陀螺电源的各个组成电路进行保护，防止其受到损坏，在本实用新型的实施例中，由于德国英飞凌公司的6ED003L06-F芯片自带过流、过热保护功能，当故障发生时，保护功能被触发，驱动信号锁死，输出级全部关闭，从而可以对输出级电路进行保护。 因此，在本实用新型的实施例中，采用德国英飞凌公司的6ED003L06-F芯片作为驱动逆变器工作的驱动电路。而在本实施例中，逆变器选用6只SPB80N08功率场效应管。由于其内阻低较，仅为7. 5πιΩ，并且热阻小，很适合输出级使用，因此在本实施例中选择其作为逆变器使用。例如当输出电流0. 2Α时，其管压降只有1. 5mV，功耗0. 3mW，几乎可以忽略不计。从图9中可以看出，在本实用新型的实用新型中，采用了双单片机分别执行波形信号的产生以及功率计算的功能。这样能够使得陀螺电源控制精度更高，并能够实时跟踪系统功率状态的变化，把握陀螺电机的工作状态，从而可以了解产品中陀螺转子轴承的状态。图10示出了根据本实用新型实施例三的控制电路的电路原理示意图。在本实施例中以型号为LPC2194的控制器为例介绍控制电路的结构。由于 Philips公司下属NXP公司生产的ARM7系列的LPC2194芯片，在实现CAN总线通信控制的基础上，还可以完成电源电压的AD采样，采样数值的数字低通滤波，以及功率计算的功能。 能够判断并分析电源输出功率的变化，进而辅助电罗经系统实时把握轴承的工作状态。因此，在本实施例中采用其作为控制器。如图10所示，控制电路70包括控制器71、三相逆变器10以及测量电路73。其中，控制器71的型号为LPC2194，与三相逆变器10的控制端连接，用于发送控制三相逆变器 10的工作状态的控制指令。测量电路73的输入端与三相逆变器10的输出端连接，输出端与控制器71连接， 用于获取陀螺电机在工作过程中的电流值以及电压值。其中，控制器71还用于对接收的电流值以及电压值进行处理，获取与陀螺电机连接的陀螺轴承的工作状态。当然，也可以直接通过控制器71获取陀螺电机的相关参数，通过变换后来反映与陀螺电机连接的陀螺轴承的工作状态。其中，如图10所示，测量电路73包括电压测量电路731，输入端与三相逆变器10 的输出端连接，输出端与控制器71连接，用于获取陀螺电机在工作过程中的电压值；电流测量电路733，输入端与三相逆变器10的输出端连接，输出端与控制器71连接，用于获取陀螺电机在工作过程中的电流值。具体地，LPC2194在起动之后实时检测母线电压和电流，取直流母线的电压和电流相乘计算功率，以此反映陀螺电机内部状态的变化量。由于通过直流母线的电压和电流获取的功率值与实际值基本相等，且省去了测量功率因数的步骤，因此一般选择通过直流母线的电压和电流计算的功率值来判断陀螺电机内部状态。其中，在本实施例中，电压测量电路731与电流测量电路733选用的是型号为 ADSl 110的A/D转换器。由于ADS1110为带有I2C接口的16位A/D转换器，且在ADS1110 内部集成了一个可编程增益控制的仪表放大器，其信号放大倍数可以为1/2/4/8，因此就可以在进行电流采集的时候，根据负载情况的不同，可以自动控制放大倍数，提高信号采集的精度。在电流和电压分别送入ADS1110后，由控制器同时输出启动A/D转换的控制，实现电压U与电流I同时采集，保证采集准确度。控制器从ADS1110取出转换结果，进行乘法计算，得出功率结果。因此，当控制器71内部集成有分辨率较高的A/D转换器后，就可以直接使用控制器71来获取陀螺电机的运行参数。图11示出了根据本实用新型实施例的控制电路的电路连接示意图。该部分电路采用了基于16/32位ARM7TDMI-S的LPC2194为控制器。MAX4080芯片将流过负载的电流信号转换成电压信号。控制器通过两片ADSlll作为高精度模数转换 (ADC)器来采集陀螺电机的电流和电压，经过数字滤波处理后，计算陀螺电机的功率，并通过CAN总线，将采集的电压、电流和功率信号及经过分析后的陀螺电机工作状态参数发送给信号发生器和其他管理应用设备或系统。图12示出了根据本实用新型实施例的控制电路功率计算的流程图。如图12所示，在控制器中，功率计算的过程如下所示S301，判断是否有功率输出级关闭输出请求。是则转至步骤S308，通过CAN总线控制信号发生器停止工作，停止电源逆变，关闭输出；否则转至步骤S302。S302，采集电压值。S303，采集电流值。[0103]即在步骤S302以及步骤S303中，从ADS1110获取出转换结果。S304，数字低通滤波。具体地，在本步骤中，将获取的电压值以及电流值进行滤波处理，将外界的干扰信号滤除。S305，计算功率。具体地，根据功率P = UI计算每个采样时刻的功率值。其中，U为采集的电压值， I为采集的电流值。S306，判断功率变化量是否超过阈值。是则转至步骤S207，否则返回。S307，故障报警。S308，关闭输出。图13示出了根据本实用新型实施例四的控制电路的电路原理示意图。如图13所示，在本实施例中，控制电路除包括图10所示的各部件外，还包括总线通讯单元77。其中，总线通讯单元77与控制器71的输出端连接，用于输出与陀螺电机连接的陀螺轴承的工作状态。具体地，LPC2194在起动之后，实时检测母线电压和电流，实时计算，通过总线通讯单元77输出功率及其变化量，以便陀螺系统分析与判断。图14示出了根据本实用新型实施例的波形发生器及CAN总线通信的电路连接关系示意图。如图7所示，由于与XC886连接的晶体振荡器Yl的频率的稳定度较高，市面上温度漂移不大于20ppm的晶振的稳定度均可以达到陀螺电源系统对稳定性的要求，因此，晶体振荡器的稳定度基本上决定了陀螺电源的输出频率的稳定度。而编号为ICU2的 PCA82C251芯片，实现了波形发生器控制器XC886与功率计算控制器之间的CAN总线通信， 掌握陀螺功率的状态信息。图15示出了根据本实用新型实施例四的CAN总线通讯单元电路关系示意图。由于功率计算控制器LCP2194可以提供多达4路CAN总线通信。本实施实例中采用了其中的两路一路用于SPWM信号产生控制器XC886之间的内部通信，交互各自检测结果和控制参数，自动信号发生控制的参数，保障给陀螺电机的供电电压幅度稳定。另一路可用于本实施实例与其他系统之间的通信当检测到负载功率发生较大变化时，即陀螺电机轴承磨损严重导致陀螺电机负载加大，陀螺电源将通过CAN总线对外输出故障信息，提示用户及时采取必要更新、维护措施。图16示出了控制器的总线通讯中断服务流程图。如图16所示，控制器通过总线通讯单元与外界的测量部件或者处理器连接时，控制器的工作流程包括S401，判断是否改变电源参数。是则转至步骤S403，否者转至步骤S402。具体地，通过判断电源参数是否发生改变，判断控制器是否与外界的处理器连接。S402，清空CAN缓冲区。当控制器并未与外界处理器连接时，则清空总线通讯单元缓冲区中的数据。S403,改变ROM区域指针。具体地，若控制器与外界处理器连接时，则将用于缓存待发送数据的ROM区域指针的指向位置变化至待发送数据处。[0124]S404，清空RAM缓冲区。将随机缓存区中的数据清空。S405，初始化定时器。具体地，将控制器内部的定时器进行初始化处理，以准确的发送与陀螺电机连接的陀螺轴承的工作状态信息。S406，判断是否有异常。是则转至步骤S408，否则转至步骤S407。S407，启动定时器。当定时器初始化正常时，则启动定时器，开始向外发送数据信息。S408，整理状态代码。具体地，当定时器初始化发生异常时，则对状态代码进行整理。从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果通过在陀螺电源控制电路内部设置测量与陀螺电机连接的陀螺轴承的工作状态的电路，或者直接通过电源控制电路获取与陀螺轴承的工作状态相关的陀螺电机的运行参数，通过陀螺电机的运行参数来反映陀螺轴承的工作状态，就可以直接获取陀螺轴承的工作状态，无需另外通过功率计获取陀螺轴承的工作状态。从而，就可以解决现有技术中的陀螺电源和功率计为分体结构所造成的测量仪器的体积较大，使用起来很不方便的问题。并且，电路简单，可靠性很高，而且直接可以满足国际标准对产品电源要求，省却现有陀螺产品中数量众多的大功率变压器等原件，可以缩小体积。而且采用的所有原件都是标准件，避免了变压器绕制带来的分散性，可提高产品生产效率，并能在一定程度上降低成本。同时，本实用新型采用了双单片机，控制精度更高，并能够实时跟踪系统功率状态的变化，把握陀螺电机的工作状态，从而可以了解产品中陀螺转子轴承的状态。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1权利要求1.一种陀螺电源，用于驱动陀螺电机工作，其特征在于，包括 三相逆变器(10)，用于产生三相正弦波；稳压电路(30)，与所述三相逆变器(10)的电源端连接，用于为所述三相逆变器(10)提供工作电压；逆变电路(50)，与所述三相逆变器(10)的输入端连接，用于为所述三相逆变器(10)提供产生所述三相正弦波的波形驱动信号；控制电路(70)，与所述三相逆变器(10)的控制端连接，用于发送控制所述三相逆变器 (10)工作状态的控制指令，并用于测量与所述陀螺电机连接的陀螺轴承的工作状态。
2.根据权利要求1所述的陀螺电源，其特征在于，所述稳压电路(30)包括 串联稳压器(31)，用于提供基准电压；脉宽调制信号控制器(33)，输入端与电源连接，第一控制端与所述串联稳压器(31)的输出端连接，第二控制端与开关稳压器(3 的输出端连接，用于根据获取的开关稳压器 (35)的输出电压以及所述基准电压形成控制信号；所述开关稳压器(35)，输入端与所述脉宽调制信号控制器(3 的输出端连接，用于接收所述控制信号，并在所述控制信号控制下输出第一稳压电压；直流稳压器(37)，与所述开关稳压器(3 的输出端连接，用于将所述第一稳压电压变换至所述三相逆变器(10)的工作电压。
3.根据权利要求1或2所述的陀螺电源，其特征在于，所述逆变电路(50)包括 波形发生器(51)，与所述控制电路(70)连接，用于在所述控制电路(70)的控制下产生并输出多路波形信号；死区时间控制电路(53)，输入端与所述波形发生器(51)连接，输出端与所述三相逆变器(10)连接，用于使所述多路波形信号中的相邻的两路输出信号之间具有预定的死区时间。
4.根据权利要求3所述的陀螺电源，其特征在于，所述死区时间控制电路(5 包括 第一电阻(R106)，第一端与所述波形发生器(51)的输出端连接；第一电容(C106)，第一端与所述第一电阻(R106)的第二端连接，第二端接地； 与非门电路(IC5B)，第一输入端与所述波形发生器(51)的输出端连接，第二输入端与所述第一电阻(R106)的第二端连接；非门电路(IC4F)，输入端与所述与非门电路(IC5B)的输出端连接，输出端与所述三相逆变器(10)连接。
5.根据权利要求3所述的陀螺电源，其特征在于，所述控制电路(70)包括 控制器(71)，与所述三相逆变器(10)的控制端连接，用于发送控制所述三相逆变器(10)的工作状态的控制指令，并用于测量与所述陀螺电机连接的陀螺轴承的工作状态。
6.根据权利要求5所述的陀螺电源，其特征在于，所述控制电路(70)还包括测量电路(73)，输入端与所述三相逆变器(10)的输出端连接，输出端与所述控制器 (71)连接，用于获取所述陀螺电机在工作过程中的电流值以及电压值，其中，所述控制器(71)还用于对接收的所述电流值以及电压值进行处理，获取与所述陀螺电机连接的所述陀螺轴承的工作状态。
7.根据权利要求6所述的陀螺电源，其特征在于，所述测量电路(7 包括电压测量电路(731)，输入端与所述三相逆变器(10)的输出端连接，输出端与所述控制器(71)连接，用于获取所述陀螺电机在工作过程中的电压值；电流测量电路(733)，输入端与所述三相逆变器(10)的输出端连接，输出端与所述控制器(71)连接，用于获取所述陀螺电机在工作过程中的电流值。
8.根据权利要求5所述的陀螺电源，其特征在于，所述控制电路(70)还包括 总线通讯单元(77)，与所述控制器(71)的输出端连接，用于输出所述陀螺轴承的工作状态。
专利摘要本实用新型提供了一种陀螺电源，用于驱动陀螺电机工作，包括三相逆变器(10)，用于产生三相正弦波；稳压电路(30)，与三相逆变器(10)的电源端连接，用于为三相逆变器(10)提供工作电压；逆变电路(50)，与三相逆变器(10)的输入端连接，用于为三相逆变器(10)提供产生三相正弦波的波形驱动信号；控制电路(70)，与三相逆变器(10)的控制端连接，用于发送控制三相逆变器(10)工作状态的控制指令，并用于测量与陀螺电机连接的陀螺轴承的工作状态。本实用新型的技术方案解决了现有技术中的陀螺电源和功率计为分体结构所造成的测量仪器的体积较大，使用起来很不方便的问题。
文档编号G01C25/00GK201966823SQ20112008614
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者李常伟 申请人:李常伟