摘要：
工业刺绣机，通常被称为计算机刺绣机，是当代最先进的刺绣机械，是随着微电子、计算机技术和精密机械的发展和应用而逐渐发展和成熟的高自动化、高生产效率的光、机器和电气技术的结合。刺绣机是通过控制主轴电机和步进电机，根据图案数据在织物上形成针。控制系统作为计算机刺绣机工作的核心部件，需要配备稳定可靠的供电方案，以确保控制系统的正常运行。金盛阳为客户提供高可靠、高性能的供电产品，帮助客户解决控制系统中的供电设计问题，使系统设计更加灵活、简单。
关键词:计算机刺绣机、控制系统、隔离电源模块、隔离系统、启动顺序
0.引言
中国纺织业历史悠久。加入世贸组织后，它已成为世界上最大的纺织生产国，为刺绣业带来了广阔的发展空间。刺绣机是随着电子技术和机电一体化技术的发展而逐步发展起来的刺绣设备。它使传统的手工刺绣高速、高效，并满足多层次、多功能、统一、完美的要求。
本文主要介绍了广州金升阳科技有限公司的一种DC/DC刺绣机控制系统中电源模块的应用解决方案，简要描述金升阳DC/DC电源模块的特性。
1. 电脑绣花机的工作原理
计算机刺绣机的基本功能是控制各电机的协调工作，根据图案数据在织物上形成针。图案文件可以通过软盘，U磁盘和其他存储介质被复制到控制系统内的存储器中。控制系统根据图案要求控制电机及其检测机构，协同工作，完成刺绣功能。刺绣机工作时，主轴电机通过驱动轮驱动针杆上下移动，X轴和Y轴的步进电机驱动绣框X、Y轴向移动，刺绣与刺绣框架移动，从而刺绣图案。当需要改变颜色时，主控制器通过控制颜色变化电机的旋转，通过颜色变化机构驱动颜色变化杆的移动，更换穿其他颜色线的针，并继续刺绣。计算机刺绣机控制系统由主控制电路和外部设备组成，控制系统的结构框图如下。
2.DC/DC在刺绣机控制系统中应用电源模块
图2为绣花机控制系统供电原理框图，系统工作如下：
系统供电说明：AC/DC电源输出36V分别给电压DC/DC模块，主轴电机，XY步进电机和电压转换芯片供电，DC/DC模块输出5V给显示屏、主轴电机中的编码器供电，同时通过LDO芯片转换成3.3V、1.8V电压给主板CPU供电。
工作流程:系统上电时，显示屏、编码器、主轴电机、主轴驱动板通过主板CPU初始化后正常工作。当按钮操作显示按钮时，显示将信号反馈给主板CPU ,CPU内部处理接收指令，然后将处理后的信号传输到主轴驱动板，通过驱动信号控制电机的旋转（方向、速度），电机将轴信息传输到编码器，编码器将接收到的反馈信号传输到电机，同时传输到信号CPU、实现控制、编码、显示等一系列闭环控制过程。
3.DC/DC系统应用中电源的工作要求
首先，刺绣机涉及多个电机的控制和电源。一方面，为了防止电源电压受到其他负载设备的影响，需要选择隔离电源；另一方面，电机启动时会产生高电压峰值，需要增加电容器来抑制峰值电压，防止影响同一母线的其他电路；同时，由于电机内部是线圈，瞬时启动需要大的启动电流和足够的启动功率。
其次，在刺绣过程中，电机负载不断变化，因此电机转速必须进行闭环控制。电源功率要求不仅要保证稳态性能，而且要求电源在瞬时负载动态变化时能够稳定可靠地工作，DC/DC在大动态变化下，模块应确保系统能够稳定工作。
再次，主板控制系统正常启动后，也是CPU内部进行初始化的过程，这时初始化时间必须要保证其他系统已经正常启动，否则初始化时读取的数据可能是电源未完全启动的非正常数据，从而使系统产生误动作。
4.DC/DC绣花机控制系统应用中电源模块的选择方案
通过主板控制刺绣机动作的相关信号CPU传输端口。为了增强控制的抗干扰能力，整个控制系统的电路板之间使用了12个V电压传输通信信号，所有主控板上输出的控制信号或输入到主控板上的信号都通过光耦隔离。为保证主控板与其他电路的可靠隔离，DC/DC主电源供电一般为1500VDC隔离电压。
电机和模块同一母线电压36V，DC/DC选择宽输入电压范围18-75V，可与其他电机同母线电压供电(如36)V、48V等电压)，只要AC/DC输出电压和功率可满足要求。
显示屏和主轴电机中的编码器为5V电源，而主板CPU供电电压为3.3V、1.8V，选择5V通过输出电压LDO进行转换，LDO输入输出的低压差可以提高转换效率。DC/DC电源模块的功率和负载(显示屏、编码器、主板)CPU)在相同的包装体积下，我们可以选择10个电源功率范围W～20W之间。
刺绣机的工作环境温度一般为室温，最高温度可达40-50度，低温一般在-25度以上，但在设备启动前，温度可能较低。因此，建议选择-40~85℃工作温度。
根据上述应用描述，建议选择金升阳URB4805LD-15WR215000个电源模块VDC隔离电压，18-75V5.输入电压范围V稳定电压输出，15W40~85电源输出功率℃工作温度范围和模块转换效率高达90%，无需在模块上安装散热器即可可可靠工作。
随着我国纺织业的不断发展，计算机刺绣机得到了越来越广泛的应用，刺绣机的功能和性能将越来越高，控制系统是核心工作设备，电源要求越来越高，电源必须具有高性能、高可靠性才能满足系统设计的要求。
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