光学编码器系列在伺服电机系统中的应用

引言

在侍服电机系统中，需要系统提供精确的位置控制和速度控制，同时要求响应快，速度高，转动平滑，力矩稳定等。对于越来越高的系统要求，侍服电机的控制也是越来越复杂，系统的控制器、电机驱动、位置与速度传感形成一个闭环控制系统；对于电机的换相，目前很多电机采用霍尔传感器实现换相的反馈，但霍尔传感器的开关精确度并不是太高。

AVAGO领先业界的六通道换向光学编码器AEDB-9340系列在设计上可以简单地开发无刷直流电机 (BLDC) 闭环路伺服系统中的反馈机制。这款光学编码器集成通道A、通道B和通道I作为位置反馈，并使用通道U、通道V和通道W来模拟转子换向的霍尔传感器反馈，所有这些输出信号都由光学传感器产生；可通过重新配置码盘样式简单更改极对数，不需任何硬件修改，这项功能有助于大幅度节省电动机制造商的设计开发和产品上市时间；而且开关精确度也比霍尔传感器的高出很多，本文就该系列产品做简单介绍。

AEDB-9340产品介绍

六通道换向光学编码器

 

AEDB-9340为透射式、增量光电编码器，能提供A、B、I三个通道的位置反馈信号输出，同时能提供U、V、W三个通道的电机换相信号。其位置传感器的基本原理，如下图：



左边是具有光栅间隔的码盘，在发光管和光电检测中间转动，通过光的透射传送到右边光检测，内部经过处理后，能形成如下的ABI三个通道的位置信号输出。


在位置信号输出的同时，能根据单圈指示信号 I 输出相关的UVW三路换相信号，其输出可以直接用做无刷电机的电子换相信号，如下图：[page]

1，  产品特点

AEDB-9340集成了两路A、B信号90度的正交输出，并且具有单圈指示信号I输出，能提供UVW信号输出，A、B、I通道位置信息输出精度可以达到2500CPR，最高能有150KHz的频率响应，轴径大小则由 3mm到10mm。开关精确度也比传统的霍尔传感器高很多，AEDB-9340编码器系列的换向精确度小于±1机械角度，这个集成解决方案免除了无刷直流电机回馈霍尔传感器的使用，不仅可以降低成本，还能改善整体系统的性能，同时可以缩小集成反馈器件无刷直流电机的整体尺寸大小。

AEDB-9340可以很好的应用于打印机，绘图仪，传送带，以及工厂自动化设备等方面。

二， AEDB-9340在侍服电机中应用

六通道换向光学编码器在系统中能实现位置信号A、B、I三个通道输出，根据位置计算伺服电机的运行速度，对主控制器要求的位置和速度进行精确的控制。同时，在伺服电机特别是无刷电机的控制中，可以将光电编码器产生的UVW三个换相信号直接用于马达的换相信号，而不做额外的信号处理。编码器的响应速度快，能适应于多种运行速度的伺服电机。

随着业界对编码器改善电机控制需求的不断提高，电机制造商进一步促进了集成式转向输出的光学编码器在BLDC马达领域的广泛使用，其发展势头已经超过了霍尔器件。越来越多的设计人员开始在他们的电机驱动中选用光学编码器，这些编码器的价格更低，可以实现与霍尔传感器同等的可靠性，其精度可以做得更高。相比之下，霍尔传感器则增加了伺服电机尺寸、设计复杂性和组装成本。

六通道换向光学编码器AEDB-9340，在伺服电机应用中，能准确反应电机的位置信息、速度信息，而且可以生产无刷电机的换相信号UVW，这些换相信号可以直接代替霍尔传感器。编码器能实现高精度，高速率信号检测，模块化设计还能减少设计的尺寸，降低设计难度，同时能降低生产成本。有关该系列产品的详细信息及相关技术支持，请联系安华高科技大中国区授权代理商世强电讯。