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、U盤pan等deng存cun儲chu介jie質zhi拷kao貝bei到dao控kong製zhi係xi統tong內nei部bu的de存cun儲chu器qi中zhong
，控kong製zhi係xi統tong根gen據ju花hua樣yang的de要yao求qiu來lai控kong製zhi電dian機ji及ji其qi檢jian測ce機ji構gou，使shi其qi協xie同tong工gong作zuo
，完wan成cheng繡xiu花hua功gong能neng。繡xiu花hua機ji工gong作zuo時shi，主zhu軸zhou電dian機ji通tong過guo傳chuan動dong輪lun帶dai動dong針zhen杆gan上shang下xia運yun動dong，而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

 

 

首shou先xian
，繡xiu花hua機ji在zai工gong作zuo過guo程cheng中zhong涉she及ji到dao多duo個ge電dian機ji的de控kong製zhi以yi及ji供gong電dian
，一yi方fang麵mian為wei了le防fang止zhi電dian源yuan電dian壓ya受shou到dao其qi他ta負fu載zai設she備bei影ying響xiang


，需xu要yao選xuan擇ze隔ge離li的de供gong電dian電dian源yuan
；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。

 

qici，zaicixiuguochengzhong，dianjifuzaishibuduanbianhuade

，yincidianjizhuansubixushixingbihuankongzhi
，duidianyuangonglvyaoqiubujinjinbaozhengwentaixingneng，zaishunjianfuzaidongtaibianhuashiyexuyaodianyuannengwending、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CPUneibujinxingchushihuadeguocheng
，zheshichushihuashijianbixuyaobaozhengqitaxitongyijingzhengchangqidong，fouzechushihuashiduqudeshujukenengshidianyuanweiwanquanqidongdefeizhengchangshuju，congershixitongchanshengwudongzuo。

 

 

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。