本实用新型涉及一种步进电机驱动器，尤其涉及一种应用于光束线站的高性能五相步进电机驱动器。

　　光束线运动控制系统就是按照用户实验要求，通过步进电机或伺服电机对光学部件实现平移、转动、定步长等运动控制功能，并且能够通过位置传感器得到各部件实时的位置信息，传送给控制室、实验站，从而实现远程监控。步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，正广泛应用于各种自动化控制系统中，而步进电机驱动器是控制电机电流的必要器件。随着微电子和计算机技术 的发展，步进电机的需求量与日俱增，我国国产化电机驱动器取得了长足的进展，因此已被广泛地应用。然而，现有的五相步进电机驱动器有两种控制形式一种是是单一的电流控制，主要涉及电流的相序、大小控制与功率放大，而缺乏必要的精密运动控制环境下应有的信号处理辅助电路与保护措施；另一种是集运动控制功能与电流控制于一体，由于电流控制属于强电，因此必然会对运动控制部分带来干扰。光源光束线运动控制系统具有以下特征①电机设备烦多；②采用EPICS分布式控制系统；③系统24小时长时间不间断运行。因此，系统需要将运动控制功能与电流控制分开，运动控制功能采用EPICS子系统实现；电流控制则由独立的步进电机驱动器实现，而为了提高使用灵活性和系统的鲁棒性，则必须对驱动器加入可靠的辅助电路。

　　实用新型内容为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型旨在提供一种五相步进电机驱动器，以对被控信号进行处理，从而进一步提高整个运动控制系统的可靠性。本实用新型所述的一种五相步进电机驱动器，所述驱动器连接在外围控制装置和运动机构之间，所述驱动器包括信号输入模块，其采集所述外围运动机构的状态信号；与所述信号输入模块连接并由CPLD (Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件)实现的信号处理与逻辑转换模块，其接收所述外围控制装置输出的控制信号，并对所述状态信号进行处理，输出处理信号；以及与所述信号处理与逻辑转换模块连接的五相功率驱动模块，其接收并根据所述处理信号驱动所述外围运动机构。在上述的五相步进电机驱动器中，所述驱动器还包括与所述信号输入模块连接的拨码开关。在上述的五相步进电机驱动器中，所述驱动器还包括与所述信号处理与逻辑转换模块连接的状态指示模块。[0013]在上述的五相步进电机驱动器中，所述驱动器还包括与外围电源连接的电压转换模块。在上述的五相步进电机驱动器中，所述驱动器还包括机箱背板接口，两相步进电机且所述外围电源和外围控制装置通过该机箱背板接口分别与所述电压转换模块以及信号处理与逻辑转换模块连接。在上述的五相步进电机驱动器中，所述驱动器还包括带有指示灯的机箱面板，且所述状态指示模块与所述指示灯连接。由于采用了上述的技术解决方案，本实用新型通过采用CPLD实现的信号处理与逻辑转换模块，根据外围控制装置输入的控制信号对外围运动机构提供的状态信号进行实 时处理，后将得到的处理信号传输至驱动外围运动机构的五相功率驱动模块，从而以限度地提高整个运动控制系统的控制可靠性；另外，本实用新型还通过设置拨码开关，从而有效提高了驱动器的使用灵活性；并且通过状态指示模块在机箱面板上给出灯光指示，从而方便操作人员使用。

　　以下结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述。如图I所示，本实用新型，即一种五相步进电机驱动器，它包括信号输入模块I、信号处理与逻辑转换模块2、五相功率驱动模块3、拨码开关4、两相步进电机电压转换模块5、状态指示模块

　　6、机箱背板接口 7和带有指示灯80的机箱面板8，其中信号输入模块I采集外围运动机构9的状态信号；信号处理与逻辑转换模块2采用CPLD实现，它一方面通过机箱背板接口 7与外围控制装置10连接，接收外围控制装置10输出的控制信号，另一方面与信号输入模块I连接，对信号输入模块I输出的状态信号进行冗余处理，后输出相应的处理信号；五相功率驱动模块3与信号处理与逻辑转换模块2连接，接收并根据信号处理与逻辑转换模块2输出的处理信号驱动外围运动机构9 (能适用于具有五相五线、五相十线步进马达的功率驱动)；拨码开关4通过信号输入模块I向信号处理与逻辑转换模块2输出有效电平选择开关信号；电压转换模块5通过机箱背板接口 7与外围电源11连接；状态指示模块6的输入端与信号处理与逻辑转换模块2连接，其输出端与机箱面板8的指示灯80连接(指示灯80在机箱面板8上双排分布，并采用小板单独安装)。在本实用新型中，信号输入模块I将外围运动机构9的状态信号(包括运动位置、工作状态等信息)实时反馈给信号处理与逻辑转换模块2，通过信号处理与逻辑转换模块2根据外围控制装置10的控制信号对外围运动机构9的状态信号进行冗余处理即本电机驱动器和其他匹配的运动控制器同时对同一信号进行相同处理后，使五相功率驱动模块3驱动外围运动机构9，从而提高整个运动控制系统的控制可靠性，例如，可以对外围运动机构9反馈的反映限位情况的状态信号进行实时地硬处理(即指电机一旦触碰限位装置，将立即停止运行)，从而确保电机不会撞坏精密光学仪器；再如，当外围运动机构9故障时(由电机故障、机械卡死等引起)，外围运动机构9通过信号输入模块I和信号处理与逻辑转换模块2将过热信号传输给上级的外围控制装置10，使外围控制装置10可以采取相应的控制手段，从而实现过热保护的作用。本实用新型中还增设了拨码开关4，通过信号处理与逻辑转换模块2可以将外围运动机构9的状态信号(如表示限位、回零、方向等)与拨码开关4将有效电平选择开关信号进行异或处理，从而实现对外围运动机构9的不同有效状态的选择，两相步进电机统一有效电平，通过正确的设置，本驱动器可以与不同运动控制器或运动滑台匹配；例如，不管限位、回零等状态信号在外部是高电平有效还是低电平有效，在驱动器内部统一为低电平有效，同样不管控制装置的控制方向的信号是高电平顺时针转动还是低电平顺时针转动，在驱动器内部统一为低电平顺时针运动。在通过信号处理与逻辑转换模块2统一有效电平后，不仅可以统一机箱面板8上指示灯80的显示信息，还可简化后续处理电路。 本实用新型中的信号处理与逻辑转换模块2采用了 CPLD实现，由于CPLD内部采用冗余容错设计，从而不仅可以限度地提高系统可靠性，还可以方便系统升级改造，提高系统适应性及冗余容错能力；为了减少系统误操作，可以在信号输入模块I中加入施密特触发缓冲器；同时，本实用新型中还可以通过螺丝将采用伞形设计的散热片固定安装在五相功率驱动模块3处，从而既能达到更好的散热效果，又能起到电磁屏蔽作用；另外，本实用新型的机箱面板8布局合理、简洁美观，机箱面板8开有小窗便于直接调节驱动电流、细分参数等，而无须将各功能模块从机箱拔出，同时可以防止误操作。以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。

　　权利要求1.一种五相步进电机驱动器，所述驱动器连接在外围控制装置和运动机构之间，其特征在于，所述驱动器包括 信号输入模块，其采集所述外围运动机构的状态信号； 与所述信号输入模块连接并由CPLD实现的信号处理与逻辑转换模块，其接收所述外围控制装置输出的控制信号，并对所述状态信号进行处理，输出处理信号；以及 与所述信号处理与逻辑转换模块连接的五相功率驱动模块，其接收并根据所述处理信号驱动所述外围运动机构。

　　2.根据权利要求I所述的五相步进电机驱动器，其特征在于，所述驱动器还包括与所 述信号输入模块连接的拨码开关。

　　3.根据权利要求I或2所述的五相步进电机驱动器，其特征在于，所述驱动器还包括与所述信号处理与逻辑转换模块连接的状态指示模块。

　　4.根据权利要求3所述的五相步进电机驱动器，其特征在于，所述驱动器还包括与外围电源连接的电压转换模块。

　　5.根据权利要求4所述的五相步进电机驱动器，其特征在于，所述驱动器还包括机箱背板接口，且所述外围电源和外围控制装置通过该机箱背板接口分别与所述电压转换模块以及信号处理与逻辑转换模块连接。

　　6.根据权利要求4或5所述的五相步进电机驱动器，其特征在于，所述驱动器还包括带有指示灯的机箱面板，且所述状态指示模块与所述指示灯连接。

　　专利摘要本实用新型涉及一种五相步进电机驱动器，所述驱动器连接在外围控制装置和运动机构之间，所述驱动器包括信号输入模块，其采集所述外围运动机构的状态信号；与所述信号输入模块连接并由CPLD实现的信号处理与逻辑转换模块，其接收所述外围控制装置输出的控制信号，并对所述状态信号进行处理，输出处理信号；以及与所述信号处理与逻辑转换模块连接的五相功率驱动模块。本实用新型通过采用CPLD实现的信号处理与逻辑转换模块，根据外围控制装置输入的控制信号对外围运动机构提供的状态信号进行实时处理，后将得到的处理信号传输至驱动外围运动机构的五相功率驱动模块，从而限度地提高整个运动控制系统的控制可靠性。
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