专利摘要

一种多通道线圈电流切换的装置，包含控制模块和多路电子开关，控制模块含有多路输出接口，每路接口连接一个电子开关；电子开关通过输出接口的控制信号做出闭合或者断开动作，实现线圈与驱动器之间的导通或者断路。控制模块具有通讯接口，可以与主机进行通讯，根据控制指令给出多路控制信号，控制相应的线圈通电或者断电，从而实现线圈切换。与现有技术相比，该电流切换的装置能够实现多路线圈的切换，每路电子开关相互独立，能够实现任意规律的线圈电流切换。

权利要求

1.一种多通道线圈电流切换的装置，含有多个电子开关（2），每个电子开关（2）的一端连接驱动器（5），另一端连接线圈（6），其特征在于：该装置含有控制模块（1），所述的控制模块（1）含有可编程模块，可编程模块中含有控制程序；控制模块（1）含有多路输出接口（4），电子开关（2）通过控制线路与输出接口（4）相连；电子开关（2）根据输出接口（4）的控制信号实现闭合或断开动作；控制模块（1）通过通讯接口（3）与外部进行通讯。

2.如权利要求1所述的一种多通道线圈电流切换的装置，其特征在于：所述的每个驱动器（5）连接的电子开关（2）的数量为一个或多个，每个电子开关（2）的一端连接的线圈（6）的数量为一个。

3.如权利要求1或2所述的一种多通道线圈电流切换的装置，其特征在于：每个电子开关（2）含有隔离电路（7）、推挽电路（8）和场效应管电路（9）；所述的隔离电路（7）前面布置锁存电路（10）；锁存电路（10）的输出端与隔离电路（7）的输入端相连，隔离电路（7）的输出端与推挽电路（8）的输入端相连，推挽电路（8）的输出端与场效应管电路（9）的输入端相连，场效应管电路（9）的一端连接驱动器，另一端连接线圈。

4.如权利要求1或2所述的一种多通道线圈电流切换的装置，其特征在于：所述的控制模块（1）采用PC机、工控机、现场可编程门阵列和可编程控制器中的一种或几种的组合。

5.如权利要求1或2所述的一种多通道线圈电流切换的装置，其特征在于：所述的通讯接口（3）为串行接口、并行接口、USB接口、光纤接口和以太网接口中的一种或者几种的组合。

说明书

技术领域

本发明涉及本发明涉及一种多通道线圈电流切换的装置，特别涉及一种多路线圈供电的切换装置。

背景技术

磁浮直线/平面电机直接驱动单一动子做2D平面运动，避免了直线电机串联叠层结构，能够降低运动台质量。直线/平面电机从结构上有两种不同的形式：动圈式和动铁式。对动圈式电机而言，由于需要给运动中的线圈提供电源及冷却系统，即需要有电缆与动子衔接，这给结构设计及电机的工作带来很大的不便，同时也会增加线缆对动子的运动干扰。而动铁式电机不会存在这样的问题，能够显著提高运动精度。但是此种结构的电机也存在缺点：随着线圈数量的增加，所需驱动器也随之增加，极大得提升了成本。

为降低成本，可以采用动态切换的方式给线圈供电，只给动子阵列下方的部分或全部线圈通电，如专利200910241259.4所述。该方法能够实现驱动器的重复使用，进而减少所需驱动器的数量。但是上述专利中未给出相应的切换装置。因此，亟需一种能够减少驱动器数量，又能保证电机大行程运动的电流切换装置。

发明内容

本发明旨在提供一种多通道线圈电流切换的装置，目的在于提供一种实现多组线圈电流切换的装置，按照需求将所需线圈接入电路或者从电路中断开，解决动铁式直线/平面电机对驱动器数量要求较多的问题。

本发明的技术方案如下：

一种多通道线圈电流切换的装置，含有多个电子开关，每个电子开关的一端连接驱动器，另一端连接线圈，该装置含有控制模块，所述的控制模块含有可编程模块，可编程模块中含有控制程序；控制模块含有多路输出接口，电子开关通过控制线路与输出接口相连；电子开关根据输出接口的控制指令实现闭合或断开动作；控制模块含有通讯接口，与外部进行通讯。

上述技术方案中，所述的驱动器连接的电子开关的数量为一个或多个，电子开关的一端连接的线圈的数量为一个。

本发明所述的每个电子开关含有隔离电路、推挽电路和场效应管电路；所述的隔离电路前面布置锁存电路；锁存电路的输出端与隔离电路的输入端相连，隔离电路的输出端与推挽电路的输入端相连，推挽电路的输出端与场效应管电路的输入端相连，场效应管电路的一端连接驱动器，另一端连接线圈。

本发明所述的控制模块采用PC机、工控机、现场可编程门阵列和可编程控制器中的一种或多者组合。

本发明所述的通讯接口为串行接口、并行接口、USB接口、光纤接口和以太网接口中的一种或者多种组合。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：

本发明所述的多通道线圈电流切换的装置，采用具有多路输出接口的控制模块，同时具有通讯接口，可以通过通讯接口接收指令，实现对多通道线圈电流切换的动作。每个电子开关由单独的控制信号控制，相互独立，能够实现任意规律的电流切换算法。

附图说明

图1为本发明所述多通道线圈电流切换的装置整体结构示意图。

图2为本发明所述多通道线圈电流切换的装置的一种切换模式。

图3为本发明所述多通道线圈电流切换的装置的另一种切换模式。

图4表示电子开关的一种组成方式。

图5表示电子开关的一种实施例的连接框图。

图6表示控制模块的连接框图。

图7表示控制模块的工作流程框图。

图中：1－控制模块；2－电子开关；3－通讯接口；4－输出接口；5－驱动器；6－线圈；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的原理、结构和具体实施方式做进一步的说明。

图1为本发明所述多通道线圈电流切换的装置整体结构示意图。控制模块1具有m路输出接口4，OUT₁～OUT_m，m为正整数。输出接口4给出控制信号，该信号可以为高低电平；每路输出接口4连接一个电子开关2，电子开关2在控制信号的作用下进行闭合或断开动作。电子开关2的一端连接一个或者多个驱动器5，另一端连接一个或者多个线圈6；电子开关2闭合则其连接的线圈和驱动器导通，线圈则被供电；电子开关2断开则线圈断电。通过测量系统得出动子所处位置，确定需要通电的线圈数量和位置，通过通讯接口3将控制指令传递给控制模块1，控制模块1根据该指令确定各路输出接口4的控制信号，电子开关2根据该信号进行动作。由于动铁式电机需要进行大行程运动，所需线圈数量较多，因此需要多路电子开关2，因此需要多路输出接口；为适应不同应用场合，控制模块3内部含有可编程模块，根据实际需要对其进行编程。工作时，控制模块根据通讯接口3接收到的指令，并利用内部存储的程序，确定多路输出接口的控制信号，进而控制多路电子开关；控制模块3也可直接根据内部程序确定各路输出接口4的控制信号；PC机、工控机、现场可编程门阵列和可编程控制器具有多路输出接口，并且能够通过编程实现需要的逻辑功能，能够满足对输出接口的需求；控制模块1通过通讯接口3接收控制指令，通过内部程序进行逻辑运算，确定各路输出接口4的控制信号。

通讯接口3可以采用串行接口、并行接口、USB接口、光纤接口和以太网接口中的一种或者多种组合。其中串行接口可以用于对速度要求较低的情况；而并行接口能够提供较快的传输速度；USB接口能够提高较高的传输速度；光纤传输方式则能提供更远距离、更稳定的信号传输，适用于更精密的场合；以太网接口也能提供高速远距离的数据传输。

图2和图3给出了本发明所述多通道线圈电流切换的装置的两种工作方式。由于每路电子开关2由一个控制信号控制实现闭合或断开，每个电子开关之间相互独立，因而该切换装置具有更高的柔性。如图2所示，通过控制相邻的电子开关2实现了连续区域线圈供电，实现区域内所有线圈连续通电；当需要不相邻的线圈通电时，闭合相应电子开关2，因此相应线圈就得以供电，不需要的线圈断电，形成如图3所示非连续区域的线圈通电。

图4表示电子开关的一种组成方式。输出接口4输出的控制信号接入锁存电路，进行存储，当且仅当控制信号发生变化时，锁存电路中的信号才会变化，输出给隔离电路，进行隔离转换，例如光电隔离转换，提高电子开关稳定性；然后转化后的信号通过推挽电路控制场效应管电路，通过控制场效应管的导通或断开，进而实现开关的作用，如图4所示。推挽电路提高电路的负载能力，又能提高开关速度。当系统资源足够时或要求较低时，可以不采用锁存电路，控制信号直接输入给隔离电路。

图5表示电子开关的连接方式，第一驱动器接入j路电子开关2，j为正整数，每路电子开关2连接一个线圈,电子开关2接收控制模块1的控制信号进行动作，将需要的线圈与驱动器1接通；根据实际需要和驱动器功率将一个或者多个线圈与驱动器接通；原则上每次最多有一个线圈接入同一个驱动器；若驱动器功能与功率允许可以讲多个线圈同时接入同一个驱动器中，进行多线圈通电。

图6表示控制模块的一种工作方式。控制模块1通过通讯接口3接收到控制指令，控制指令传输给处理器，处理器调用存储在ROM中的程序进行运算，运算中间变量或结果存储在RAM中，处理器根据运算结果确定各个输出接口的控制信号，进而控制与各个输出接口相连的电子开关。通讯接口3也能将指定的信号发送出去。

图7表示控制模块的一种工作流程。控制模块1利用通讯接口3接收外部控制指令，调用内部程序，确定所有电子开关的状态，然后根据电子开关的状态确定所有控制信号，并利用多路输出接口4将上述控制信号发送出去，电子开关在控制信号的作用下实现断开或闭合动作，进而将线圈接入驱动器，或者从驱动器上断开。

一种多通道线圈电流切换的装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。