方案介紹

變速驅(qū)動(dòng)器廣泛用于各種 應(yīng)用，包括機(jī)器人和計(jì)算機(jī)數(shù)控 (CNC) 機(jī)器。安全一直以來都是大家非常關(guān)注的問題，因?yàn)闊o論什么時(shí)候，這些與人類息息相關(guān)的系統(tǒng)都會(huì)涉及到保持和運(yùn)動(dòng)控制。我們新近開發(fā)的具有內(nèi)置安全相關(guān) 特性 的驅(qū)動(dòng)器摒棄了傳統(tǒng)的控制方法，無需再使用停機(jī)和轉(zhuǎn)速監(jiān)控器、限位開關(guān)、位置攝像頭和接觸器等，這大大提高了系統(tǒng)的可靠性。自動(dòng)化生產(chǎn)過程中存在著大量風(fēng)險(xiǎn)因素，特別是垂直運(yùn)動(dòng)情況下的重力，如果發(fā)生電源故障或制動(dòng)裝置失靈，后果將不堪設(shè)想。“安全制動(dòng)控制”(SBC) 功能可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器的安全控制，從而防止吊掛荷載掉落。在 CNC 機(jī)器中，SBC 可防止由于外力作用而發(fā)生移動(dòng)。SBC 符合變速驅(qū)動(dòng)器的 EN 61800-5-2: 2007 功能安全標(biāo)準(zhǔn)。

SBC 會(huì)提供安全的輸出信號(hào)來驅(qū)動(dòng)外部機(jī)械制動(dòng)器。所使用的制動(dòng)器必須是安全制動(dòng)器，其靜態(tài)電流用于對(duì)抗彈簧的作用力。如果電流中斷，則制動(dòng)器嚙合。控制模塊通常具有降功特性，可在制動(dòng)器松脫后減少能耗或制動(dòng)器發(fā)熱。具有吊掛荷載的軸上通常會(huì)使用保持制動(dòng)器和行車制動(dòng)器。SBC 功能通常用于控制保持制動(dòng)器，且會(huì)在軸停止時(shí)立即激活。

本參考設(shè)計(jì)為額定電流最高為 2A 的保持制動(dòng)器實(shí)施了 SBC 功能。本設(shè)計(jì)將 TPS27S100 用作高側(cè)智能開關(guān)，將 ULN2003A 用作低側(cè)開關(guān)。我們實(shí)施了雙開關(guān)控制來確保制動(dòng)器的安全運(yùn)行。通過數(shù)字隔離器ISO7142 將制動(dòng)器控制信號(hào)與控制器隔離。通過 TPS27S100，本設(shè)計(jì)可以在制動(dòng)器輸出上檢測(cè)開路和短路情況，從而提高系統(tǒng)的安全性。低側(cè)開關(guān)上的 PWM 會(huì)減小制動(dòng)線圈的輸出電壓，從而減少制動(dòng)器通電時(shí)的功耗。負(fù)載開關(guān)消除了離散元件，提高了系統(tǒng)的可靠性。

應(yīng)用范圍：

• 伺服驅(qū)動(dòng)器、機(jī)器人和 CNC

• 制動(dòng)闡控制器

特色：

? 可實(shí)施符合 EN 61800-5-2 規(guī)定要求的安全制動(dòng)控制

? 具有高達(dá) 2A 電流且通過隔離式控制信號(hào)控制的 24V額定制動(dòng)闡

? 可改善安全運(yùn)行的雙開關(guān)控制

? 涵蓋 開路 檢測(cè)和過流保護(hù)的自診斷功能

? 高側(cè)開關(guān)故障檢測(cè)

? 可通過快速減小制動(dòng)闡電流快速應(yīng)用制動(dòng)闡

? 可以選擇減小制動(dòng)閘輸出點(diǎn)的電壓，從而降低功耗

系統(tǒng)方塊圖：