本技術涉及紡織設備,特別是涉及一種壓電陶瓷選針器的選針驅動電路及紡織設備。
背景技術:
1、在自動化紡織設備中,選針器是核心執(zhí)行部件,用于控制織針的升降動作,實現(xiàn)復雜花紋的編織。選針器的性能直接影響編織效率、精度和圖案復雜度。目前,電子選針器主要有電磁式和壓電式兩種類型。
2、其中,電磁式選針器通過電磁鐵線圈的導通與復位實現(xiàn)動作,但存在電磁干擾、能耗高、發(fā)熱嚴重、體積大、響應速度慢等問題。壓電陶瓷式選針器利用壓電效應驅動,具有低能耗、低發(fā)熱量、體積小、響應速度快的優(yōu)點,但驅動能力弱、成本高、驅動電路復雜且需要高電壓。
3、目前,壓電陶瓷式選針器多采用光耦驅動,但光耦存在驅動能力弱、成本高、延遲高的問題,難以滿足復雜編織花型對高響應速度和強驅動能力的需求。
技術實現(xiàn)思路
1、本技術主要是提供一種壓電陶瓷選針器的選針驅動電路及紡織設備,解決光耦驅動能力弱、成本高、延遲高的問題。
2、本技術提供一種壓電陶瓷選針器的選針驅動電路,包括:
3、信號輸入電路,與控制總線連接,用于從所述控制總線接收多個控制信號、選針使能信號和片選信號,基于多個所述控制信號、所述選針使能信號和所述片選信號輸出多個控制驅動信號;
4、驅動電路,分別與所述信號輸入電路和所述壓電陶瓷選針器電連接,用于接收多個所述控制驅動信號,基于多個所述控制驅動信號輸出多個驅動信號至所述壓電陶瓷選針器;
5、過流反饋電路,與所述驅動電路連接,用于對所述選針驅動電路進行過流檢測,并在所述選針驅動電路的電流大于預設的限流值時輸出過流告警信號;
6、保護電路,分別與所述過流反饋電路、所述信號輸入電路和所述控制總線連接,用于接收所述過流告警信號,基于所述過流告警信號輸出所述選針使能信號,控制所述驅動電路停止輸出所述驅動信號;
7、其中,所述驅動電路包括多個開關管,多個所述開關管與多個所述控制信號對應設置,所述驅動電路用于基于多個所述控制驅動信號,控制多個所述開關管導通或斷開,并將多個所述驅動信號輸出至所述壓電陶瓷選針器;所述壓電陶瓷選針器的多個壓電陶瓷片與多個所述驅動信號對應設置,所述壓電陶瓷選針器用于基于所述驅動信號控制對應的所述壓電陶瓷片產(chǎn)生形變,驅動與所述壓電陶瓷片對應的選針撥片。
8、其中,所述驅動電路包括多個子驅動電路,每個所述子驅動電路從所述信號輸入電路接收對應的所述控制驅動信號,多個所述子驅動電路與多個所述壓電陶瓷片對應設置,每個所述子驅動電路包括至少一個所述開關管。
9、其中,每個所述子驅動電路包括第一開關管和第二開關管,所述第一開關管的第一端與選針驅動模塊的高壓源連接,所述第一開關管的第二端與所述壓電陶瓷選針器連接,所述第一開關管的第三端與所述信號輸入電路連接,所述第二開關管的第一端與選針驅動模塊的公共端連接,所述第二開關管的第二端連接至所述第一開關管的第二端和所述壓電陶瓷選針器之間,所述第二開關管的第三端與所述信號輸入電路連接。
10、其中,所述過流反饋電路包括第一過流電路和第二過流電路,所述第一過流電路的第一輸入端與所述選針驅動模塊的高壓供電電源連接,所述第一過流電路的第二輸入端與所述高壓源連接,所述第一過流電路的輸出端與所述保護電路的輸入端連接;所述第二過流電路的輸入端與所述公共端連接,所述第二過流電路的輸出端分別與所述第一過流電路的輸出端和所述保護電路的輸入端連接。
11、其中,在所述選針驅動電路的電流小于所述限流值時,所述第一過流電路截止,所述第二過流電路截止;
12、在所述第一開關管的電流大于所述限流值時,所述第一過流電路導通,所述第二過流電路截止,所述第一過流電路輸出所述過流告警信號;
13、在所述第二開關管的電流大于所述限流值時,所述第一過流電路截止,所述第二過流電路導通,所述第二過流電路輸出所述過流告警信號。
14、其中,所述保護電路包括邏輯轉換電路和過流保護電路,所述過流保護電路的輸入端與所述過流反饋電路連接,所述過流保護電路的第一輸出端與控制電路連接,所述過流保護電路的第二輸出端與所述邏輯轉換電路的第一輸入端連接,所述邏輯轉換電路的第二輸入端與所述控制電路連接,所述邏輯轉換電路的輸出端與所述信號輸入電路連接。
15、其中,在所述選針驅動電路的電流小于預設的限流值時,所述過流保護電路斷開,所述過流保護電路控制所述邏輯轉換電路輸出第一選針使能信號至所述信號輸入電路,所述信號輸入電路基于所述第一選針使能信號控制所述驅動電路輸出所述驅動信號;
16、在所述選針驅動電路的電流大于預設的限流值時,所述過流保護電路接收所述過流告警信號,基于所述過流告警信號所述過流保護電路導通,所述過流保護電路輸出故障告警信號至所述控制電路,并控制所述邏輯轉換電路輸出第二選針使能信號至所述信號輸入電路,所述信號輸入電路基于所述第二選針使能信號控制所述驅動電路停止輸出所述驅動信號。
17、其中,所述過流保護電路包括第六開關管、第七開關管、第八開關管、第一二極管、發(fā)光二極管、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻和第十五電阻;
18、所述第六開關管的第三端通過所述第八電阻與所述過流反饋電路連接,所述第七電阻的一端與所述第八電阻的一端連接,所述第七電阻的另一端接地,所述第九電阻的一端連接至所述第八電阻的另一端和所述第六開關管的第三端之間,所述第九電阻的另一端接地,所述第六開關管的第一端與所述第九電阻的另一端連接,所述第六開關管的第二端與所述第七開關管的第一端連接,所述第七開關管的第二端接地,所述第七開關管的第三端通過所述第十電阻與所述第七開關管的第二端連接;
19、所述發(fā)光二極管的負極連接至所述第七開關管的第三端和所述第十電阻之間,所述發(fā)光二極管的正極通過所述第十四電阻與所述第八開關管的第一端連接,所述第八開關管的第一端與所述邏輯轉換電路的第一端連接,所述第十五電阻的一端連接至所述第八開關管的第一端和所述邏輯轉換電路的第一端之間,所述第十五電阻的另一端接地,所述第十三電阻的一端與所述邏輯轉換電路的第二端連接,所述第八開關管的第二端連接至所述第十三電阻的一端和所述邏輯轉換電路的第二端之間,所述第十三電阻的另一端通過所述第十二電阻與所述第一二極管的負極連接,所述第八開關管的第三端連接至所述第十三電阻的另一端和所述第十二電阻之間,所述第一二極管的負極連接至所述第六開關管的第二端和所述第七開關管的第一端之間,所述第一二極管的正極與所述控制電路的第一端連接,所述第十一電阻的一端接收參考電壓,所述第十一電阻的另一端連接至所述第一二極管的正極和所述控制電路的第一端之間。
20、其中,所述邏輯轉換電路包括第三邏輯芯片和第十六電阻,所述第三邏輯芯片的第一端連接直流電源,所述第三邏輯芯片的第二端與所述第十三電阻的一端連接,所述第三邏輯芯片的第三端與所述第八開關管的第一端連接,所述第三邏輯芯片的第三端與所述信號輸入電路連接,所述第三邏輯芯片的第五端和所述控制電路的第二端連接,所述第十六電阻的一端連接至所述第三邏輯芯片的第五端和所述控制電路的第二端之間,所述第十六電阻的另一端接地,所述第三邏輯芯片的第六端連接至所述第十六電阻的一端和所述第三邏輯芯片的第五端之間。
21、本技術還提供一種紡織設備,包括壓電陶瓷選針器如上述的選針驅動電路。
22、本技術的有益效果是:本技術通過信號輸入電路接收多個控制信號,并輸出多個控制驅動信號至驅動電路,驅動電路中的多個開關管能夠根據(jù)對應的控制驅動信號進行導通和斷開,并輸出驅動信號至壓電陶瓷選針器,以使壓電陶瓷選針器控制對應的壓電陶瓷片產(chǎn)生形變,從而驅動與壓電陶瓷片對應的選針撥片動作;相比光耦驅動方式,本技術采用多個開關管組成的驅動電路驅動壓電陶瓷選針器,顯著提高了驅動能力,降低成本,延遲低,從而能夠滿足復雜編織花型對高響應速度和強驅動能力的需求。