基于反熔丝FPGA的纯开环星载步进电机驱动器设计

为了提高运动机构的稳定度,步进电机驱动控制通常采用电流细分的方法,从而将一个步距角分解成若干小步。实现步进电机电流细分驱动通常的方法是将电流闭环引入到驱动控制电路中,由此增加电流采样、比较等软硬件功能模块的同时也增加了单机的复杂度,削弱了步进电机本质上开环驱动的优势。为了提高宇航型号步进电机驱动控制器单机的可靠度,提出了一种基于反熔丝FPGA的纯开环驱动方案,通过预置占空比的方式,在不引入电流闭环的前提下实现步进电机电流细分。通过样机调试,验证了设计的有效性,为后续工程研制提供参考。     

基于反熔丝FPGA的太阳帆板高可靠驱动控制系统设计

针对宇航用某太阳翼帆板驱动控制系统的高可靠、小型化应用要求,采用基于反熔丝FPGA芯片实现2台太阳帆板机构的驱动控制,集通信、电机驱动、变频启停控制、自主故障检测与工作模式切换等功能于一体,实现了双轴太阳翼帆板的驱动控制,机构运行平稳,且在旋变故障工况下可自主切换至步数控制模式,可靠性高。     

空间应用的两相混合式步进电动机伺服控制器

针对空间应用指向机构的两相混合式步进电动机,设计了一种基于FPGA数字控制器,采用旋转变压器的增量式位置闭环的方法,以MOSFET专用驱动集成电路构成的H桥驱动电路的控制系统方案。该系统根据合成电流矢量恒幅均匀旋转细分法,采用SPWM技术和位置反馈闭环控制方法,使步进电动机形成均匀的圆形旋转合成磁场,实现细分驱动的功能。实验结果表明该控制器设计方案合理,结构简单、功耗低、动态性能好,较传统的单片H桥驱动芯片,热耗分布均匀,解决了空间散热问题;并通过选用空间抗辐照器件,使之适用于空间指向机构控制。     

小型化太阳帆板高细分驱动控制系统设计

针对某空间飞行器太阳帆板驱动控制系统步进电机高细分驱动要求,同时满足航天综合电子集成化小型化设计需求,采用单片反熔丝FPGA作为太阳帆板驱动控制主芯片,集通信、工作模式控制、变速启停、位置计算和步进电机驱动功能于一体,简化控制电路,并且将步进电机单步细分数提高至1024;实验结果表明基于单FPGA的设计能够实现太阳帆板驱动控制,电机驱动电流稳定,电路简单可靠,与基于MCU的设计相比,控制电路简化约50%。