工業繡花機俗稱電腦繡花機，是當代最先進的繡花機械，是隨著微電子、計算機技術、精密機械的發展和應用而逐漸發展、成熟起來的一種高自動化、高生產效率的光、機、電(dian)技(ji)術(shu)相(xiang)結(jie)合(he)的(de)刺(ci)繡(xiu)設(she)備(bei)。繡(xiu)花(hua)機(ji)是(shi)通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)主(zhu)軸(zhou)電(dian)機(ji)和(he)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)協(xie)同(tong)配(pei)合(he)工(gong)作(zuo)，在(zai)布(bu)料(liao)上(shang)按(an)照(zhao)花(hua)樣(yang)數(shu)據(ju)形(xing)成(cheng)針(zhen)跡(ji)完(wan)成(cheng)刺(ci)繡(xiu)。控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)作(zuo)為(wei)電(dian)腦(nao)繡(xiu)花(hua)機(ji)工(gong)作(zuo)的(de)核(he)心(xin)部(bu)件(jian)，需(xu)要(yao)配(pei)備(bei)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao)的(de)供(gong)電(dian)方(fang)案(an)，以(yi)保(bao)證(zheng)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)。金(jin)升(sheng)陽(yang)為(wei)客(ke)戶(hu)提(ti)供(gong)高(gao)可(ke)靠(kao)、高性能的電源產品
，幫助客戶解決控製係統中的供電設計難題，使係統設計更加靈活、簡便。

 

我wo國guo的de紡fang織zhi業ye曆li史shi悠you久jiu，加jia入ru世shi貿mao組zu織zhi後hou更geng是shi成cheng為wei世shi界jie第di一yi紡fang織zhi品pin生sheng產chan大da國guo，這zhe給gei刺ci繡xiu業ye帶dai來lai了le寬kuan闊kuo的de發fa展zhan空kong間jian。繡xiu花hua機ji是shi隨sui著zhe電dian子zi技ji術shu和he機ji電dian一yi體ti化hua技ji術shu的de發fa展zhan而er逐zhu漸jian發fa展zhan起qi來lai的de刺ci繡xiu設she備bei，它ta使shi傳chuan統tong的de手shou工gong繡xiu花hua實shi現xian高gao速su度du
、高效率
，並且還滿足手工繡花無法達到的“多層次
、多功能
、統一性和完美性”的要求。

 

本文主要介紹了廣州金升陽科技有限公司的一種DC/DC電源模塊在繡花機控製係統中的應用解決方案，同時簡單描述金升陽DC/DC電源模塊的特性。

 

 

電腦繡花機的基本功能就是通過控製各電機協同配合工作，在布料上按照花樣數據形成針跡完成刺繡過程。花樣文件可以通過如軟盤、Upandengcunchujiezhikaobeidaokongzhixitongneibudecunchuqizhong
，kongzhixitonggenjuhuayangdeyaoqiulaikongzhidianjijiqijiancejigou
，shiqixietonggongzuo，wanchengxiuhuagongneng。xiuhuajigongzuoshi，zhuzhoudianjitongguochuandonglundaidongzhenganshangxiayundong，erX軸和Y軸的步進電機帶動著繡框在X
、Y軸(zhou)方(fang)向(xiang)運(yun)動(dong)
，刺(ci)繡(xiu)品(pin)隨(sui)繡(xiu)框(kuang)運(yun)動(dong)，從(cong)而(er)刺(ci)繡(xiu)出(chu)圖(tu)案(an)。當(dang)需(xu)要(yao)換(huan)色(se)時(shi)

，主(zhu)控(kong)製(zhi)器(qi)通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)換(huan)色(se)電(dian)機(ji)轉(zhuan)動(dong)
，通(tong)過(guo)換(huan)色(se)機(ji)構(gou)帶(dai)動(dong)換(huan)色(se)杆(gan)移(yi)動(dong)，將(jiang)穿(chuan)有(you)其(qi)它(ta)顏(yan)色(se)線(xian)的(de)針(zhen)換(huan)上(shang)，繼(ji)續(xu)刺(ci)繡(xiu)。電(dian)腦(nao)繡(xiu)花(hua)機(ji)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)由(you)主(zhu)控(kong)電(dian)路(lu)和(he)外(wai)部(bu)設(she)備(bei)構(gou)成(cheng)，控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)結(jie)構(gou)框(kuang)圖(tu)如(ru)下(xia)。

 

 

圖1：繡花機控製係統結構框圖

 

 

圖2為繡花機控製係統供電原理框圖，係統工作情況如下：

 

係統供電說明：AC/DC電源輸出36V電壓，分別給DC/DC模塊、主軸電機
、XY步進電機和電壓轉換芯片供電
，DC/DC模塊輸出5V給顯示屏、主軸電機中的編碼器供電
，同時通過LDO芯片轉換成3.3V、1.8V電壓給主板CPU供電。

 

工作過程：係統上電時，顯示屏、編碼器
、主軸電機、主軸驅動板通過主板CPU的初始化後正常工作。當人按鍵操作顯示屏按鈕，顯示屏將信號反饋給主板CPU ,CPU將接受的指令內部處理
，然後將處理後的信號傳給主軸驅動板，通過驅動信號去控製電機的轉動（方向、轉速），電機將轉軸信息傳給編碼器



，編碼器將接受的反饋信號傳給電機
，並且同時將信號傳給CPU、主軸電機控製板，實現控製、編碼、顯示等一係列閉環控製的過程。

 

 

圖2：繡花機控製係統供電原理框圖

 

 

shouxian
，xiuhuajizaigongzuoguochengzhongshejidaoduogedianjidekongzhiyijigongdian，yifangmianweilefangzhidianyuandianyashoudaoqitafuzaishebeiyingxiang，xuyaoxuanzegelidegongdiandianyuan
；另一方麵電機啟動瞬間會產生很高的電壓尖峰，需要在電機前端加大電容抑製尖峰電壓，防止對同母線其他電路供電有影響
；同時，因電機內部是線圈，瞬間啟動需要很大的啟動電流，需要供電電源提供足夠的啟動功率。

 

其qi次ci
，在zai刺ci繡xiu過guo程cheng中zhong，電dian機ji負fu載zai是shi不bu斷duan變bian化hua的de
，因yin此ci電dian機ji轉zhuan速su必bi須xu實shi行xing閉bi環huan控kong製zhi，對dui電dian源yuan功gong率lv要yao求qiu不bu僅jin僅jin保bao證zheng穩wen態tai性xing能neng，在zai瞬shun間jian負fu載zai動dong態tai變bian化hua時shi也ye需xu要yao電dian源yuan能neng穩wen定ding、可靠工作， DC/DC模塊應當在大動態的變化下都保證係統能穩定工作。

 

再次，供電時主板控製係統正常啟動工作後，也是CPU內(nei)部(bu)進(jin)行(xing)初(chu)始(shi)化(hua)的(de)過(guo)程(cheng)，這(zhe)時(shi)初(chu)始(shi)化(hua)時(shi)間(jian)必(bi)須(xu)要(yao)保(bao)證(zheng)其(qi)他(ta)係(xi)統(tong)已(yi)經(jing)正(zheng)常(chang)啟(qi)動(dong)，否(fou)則(ze)初(chu)始(shi)化(hua)時(shi)讀(du)取(qu)的(de)數(shu)據(ju)可(ke)能(neng)是(shi)電(dian)源(yuan)未(wei)完(wan)全(quan)啟(qi)動(dong)的(de)非(fei)正(zheng)常(chang)數(shu)據(ju)，從(cong)而(er)使(shi)係(xi)統(tong)產(chan)生(sheng)誤(wu)動(dong)作(zuo)。

 

 

控製繡花機動作的相關信號都通過主板CPU的端口進行傳輸。為了加強控製的抗幹擾能力，整個控製係統各電路板之間都采用12V電dian壓ya來lai傳chuan輸shu通tong信xin信xin號hao，所suo有you的de主zhu控kong板ban上shang輸shu出chu控kong製zhi信xin號hao或huo輸shu入ru到dao主zhu控kong板ban上shang信xin號hao都dou通tong過guo光guang耦ou進jin行xing光guang電dian隔ge離li。為wei了le保bao證zheng主zhu控kong板ban和he其qi他ta電dian路lu的de可ke靠kao隔ge離li
，DC/DC主電源供電一般要有1500VDC的隔離電壓。

 

電機和模塊同一母線電壓36V
，DC/DC模塊選擇寬輸入電壓範圍18-75V
，可與其他型號的電機同母線電壓供電（如36V
、48V等電壓），隻要AC/DC的輸出電壓和功率滿足要求即可。

 

顯示屏和主軸電機中的編碼器都是5V供電，而主板CPU的供電電壓是3.3V
、1.8V，選擇5V輸出電壓經過LDO進行轉換，LDO輸入與輸出的低壓差可提高轉換效率。DC/DC電源模塊的功率與負載（顯示屏、編碼器、主板CPU）有關
，相同封裝體積下我們可供選擇電源功率範圍在10W～20W之間。

 

繡花機的工作環境溫度一般是常溫，最高溫度可能會達到40-50度


，低溫下一般在-25度以上，但是在設備啟動
、溫度還沒上升時可能會更低。因此推薦選擇-40～85℃的工作溫度。

 

根據上麵的應用描述，我們推薦選用金升陽URB4805LD-15WR2電源模塊

，它具備1500VDC隔離電壓，18-75V輸入電壓範圍，5V穩定電壓輸出，15W電源輸出功率，40～85℃的工作溫度範圍
，加上模塊的轉換效率高達90%

，完全不需要在模塊上安裝散熱片就可以可靠工作。

 

 

圖3：產品不同封裝拓展實物圖

 

 

隨sui著zhe我wo國guo紡fang織zhi行xing業ye的de不bu斷duan發fa展zhan，電dian腦nao繡xiu花hua機ji也ye得de到dao了le越yue來lai越yue廣guang泛fan的de應ying用yong，人ren們men對dui繡xiu花hua機ji的de功gong能neng和he性xing能neng也ye會hui越yue來lai越yue高gao
，控kong製zhi係xi統tong是shi核he心xin工gong作zuo器qi件jian
，對dui電dian源yuan的de要yao求qiu也ye越yue來lai越yue高gao，電dian源yuan必bi須xu具ju備bei高gao性xing能neng、高可靠性才能滿足係統設計的要求。