一種延遲限流保護(hù)電機(jī)驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種延遲限流保護(hù)電機(jī)驅(qū)動電路，包括微控制器電路、電機(jī)驅(qū)動電路、延遲限流保護(hù)電路；所述微控制器電路、電機(jī)驅(qū)動電路、延遲限流保護(hù)電路依次順序連接。本實(shí)用新型在流經(jīng)電動機(jī)上的電流過大時(shí)，串聯(lián)在電動機(jī)上的取樣電阻間的電壓增大，電壓增大到一定值時(shí)，會使驅(qū)動電機(jī)的三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，從而使電動機(jī)自動關(guān)閉，電動機(jī)和驅(qū)動電路受到了保護(hù)，避免了被燒壞；避開了電機(jī)啟動時(shí)電流過大作出的錯誤判斷，適當(dāng)延遲后，再對流經(jīng)電動機(jī)上的電流進(jìn)行檢測；性能穩(wěn)定可靠，成本低，可應(yīng)用于各種直流電動機(jī)驅(qū)動電路中。
【專利說明】—種延遲限流保護(hù)電機(jī)驅(qū)動電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于直流電機(jī)控制領(lǐng)域，更具體地涉及一種延遲限流保護(hù)電機(jī)驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]直流電機(jī)是指能將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(直流電動機(jī))或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能(直流發(fā)電機(jī))的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。當(dāng)它作電動機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。無論是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，交通運(yùn)輸，國防，航空航天，醫(yī)療衛(wèi)生，商務(wù)和辦公設(shè)備中，還是在日常生活的家用電器和消費(fèi)電子產(chǎn)品(如電冰箱，空調(diào)，DVD等)中，都大量使用著各種各樣的電動機(jī)。據(jù)資料顯示，在所有動力資源中，百分之九十以上來自電動機(jī)。電動機(jī)與人的生活息息相關(guān)，密不可分。
[0003]在目前現(xiàn)有的直流電機(jī)驅(qū)動技術(shù)中一般采用以下技術(shù):
[0004]1、直接采用三級管組作直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。如圖1，電路簡單，能有效地驅(qū)動小功率的直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及調(diào)速功能。當(dāng)電機(jī)需要正向轉(zhuǎn)動時(shí)，只要給定一個高電平而另一個低電平，電 機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)正向轉(zhuǎn)動。而需要反向轉(zhuǎn)動時(shí)，給定一個低電平而另一個高電平就可以實(shí)現(xiàn)。但這電路只是實(shí)現(xiàn)了簡單的電機(jī)功能，而電路的保護(hù)功能未有實(shí)現(xiàn)。如電機(jī)的轉(zhuǎn)動時(shí)，電流過大會造成電機(jī)損壞，更嚴(yán)重會燒壞驅(qū)動電路，毀壞整個電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。造成電流過大的原因有多種:直流電源電壓偏高，電機(jī)質(zhì)量問題，控制正反信號同時(shí)為高電平等等，所以在這方面需要合理的改進(jìn)。
[0005]2、在直流電機(jī)啟動時(shí)，電機(jī)的啟動電流比較大，往往能達(dá)到額定電流的10-20倍。如果電機(jī)驅(qū)動電路有限流保護(hù)電路時(shí)，需要在驅(qū)動電路上合理地添加延時(shí)電路，避開啟動那一下沖擊，否則剛一啟動電路，電機(jī)受到限流保護(hù)電路作用會自動地關(guān)閉了。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷(不足)，提供一種延遲限流保護(hù)電機(jī)驅(qū)動電路，實(shí)現(xiàn)電機(jī)在啟動時(shí)避開啟動沖擊的功能。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0008]一種延遲限流保護(hù)電機(jī)驅(qū)動電路，包括微控制器電路、電機(jī)驅(qū)動電路、延遲限流保護(hù)電路；所述微控制器電路、電機(jī)驅(qū)動電路、延遲限流保護(hù)電路依次順序連接。
[0009]優(yōu)選地，所述微控制器電路包括微控制器U1，光耦U2，U3，電阻R1，R4，R5，電阻R2，R3及電容Cl ;所述微控制器Ul的10腳與電阻Rl的一端、電容Cl的一端相連；電源VDD與微控制器U2的I腳、電阻Rl的另一端相連；微控制器U2的14腳接數(shù)字地SGND，電容Cl的另一端接數(shù)字地SGND ;微控制器Ul的2腳與電阻R2的一端相連；電阻R2的另一端與光耦U2的陽極相連；微控制器Ul的8腳與電阻R3的一端相連；電阻R3的另一端與光耦U3的陽極相連；光耦U2，U3的陰極接數(shù)字地；電阻R4的一端與光耦U2的集電極相連；電阻R4的另一端與電源VCC相連；電阻R5的一端與光稱U3的集電極相連；電阻R5的另一端與電源VCC相連。
[0010]優(yōu)選地，所述電極驅(qū)動電路包括三極管Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，電阻R6、R7、Rl2、Rl3及電機(jī)MOTOR ;所述三極管Q2的基極與光耦U2的發(fā)射極、電阻R6的一端相連；電阻R6的另一端接直流地AGND ;三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q4的基極相連；三極管Q4的發(fā)射極與電阻R8、R9的一端相連；三極管Q2的集電極與電阻R7的一端相連；電阻R7的另一端與三極管Q3的基極相連；三極管Q3的發(fā)射極與直流電源VCC相連；三極管Q3的集電極與電機(jī)MOTOR的一端、三極管Q6的集電極相連；三極管Q4的集電極與電機(jī)MOTOR的另一端、三極管Q5的集電極相連；三極管Q7的基極與光耦U3的發(fā)射極、電阻R13的一端相連；電阻R13的另一端接直流地AGND ;三極管Q7的發(fā)射極與三極管Q6的基極相連；三極管Q6的發(fā)射極與電阻R10、R11的一端相連；三極管Q7的集電極與電阻R12的一端相連；電阻R12的另一端與三極管Q5的基極相連；三極管Q5的發(fā)射極與直流電源VCC相連。
[0011]優(yōu)選地，所述延遲限流保護(hù)電路包括三極管Ql、Q8，電阻R8、R9、R10、R11，電容C2、C3 ;所述電阻R8、R9的一端與三極管Q4的發(fā)射極相連；電阻R9的另一端接直流地AGND ;電阻R8的另一端與三極管Ql的基極、電容C2的一端相連；電容C2的另一端接直流地AGND ；三極管Ql的發(fā)射極接直流地AGND ;三極管Ql的集電極與三極管Q2的基極相連；電阻R10、Rll的一端與三極管Q6的發(fā)射極相連；電阻RlO的另一端接直流地AGND ;電阻Rll的另一端與三極管Q8的基極、電容C3的一端相連；電容C3的另一端接直流地AGND ;三極管Q8的發(fā)射極接直流地AGND ;三極管Q8的集電極與三極管Q7的基極相連。
[0012]電機(jī)啟動時(shí)，給定主控芯片Ul的2腳高電平，8腳低電平或者2腳低電平，8腳高電平。當(dāng)控制芯片Ul的2腳輸出高電平，8腳輸出低電平時(shí)，通過光耦U2，U3作用后，三級管Q2的基極為高電平，此三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，三極管Q7為低電平，此三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)，三極管Q3，Q4導(dǎo)通，三極管Q5，Q6截止，電流從VCC經(jīng)過三極管Q3，MOTOR,三極管Q4，電動機(jī)獲得直流電源導(dǎo)通，使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。當(dāng)控制芯片Ul的2腳輸出低電平，8腳輸出高電平是，三極管Q3，Q4截止，Q5，Q6導(dǎo)通，此時(shí)電動機(jī)實(shí)現(xiàn)向另一方向轉(zhuǎn)動。電阻R9，RlO為取樣電阻，當(dāng)通過電機(jī)上的電流過大時(shí)，即通過取樣電阻的電流變大，從而使三極管Ql或Q8的B，E間電壓達(dá)到0.7V以上，使三極管Ql或Q8導(dǎo)通，而使三極管Q2或Q7的基極為低電平，處于截止?fàn)顟B(tài)，電機(jī)自動關(guān)閉，達(dá)到了限流保護(hù)的效果。電動機(jī)在啟動時(shí)，電流往往比較大，未避免這一錯誤判斷，電容C2，C3與電阻R8，Rll形成RC延遲電路，啟動延遲的效果，避開了啟動時(shí)電流過大的判斷。從取樣電阻R9，R10的另一方面來說，此電阻串入電動機(jī)，起到了降低電動機(jī)啟動電流的效果。
[0013]本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果:
[0014]1、當(dāng)流經(jīng)電動機(jī)上的電流過大時(shí)，串聯(lián)在電動機(jī)上的取樣電阻間的電壓增大，電壓增大到一定值時(shí)，會使驅(qū)動電機(jī)的三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，從而使電動機(jī)自動關(guān)閉，電動機(jī)和驅(qū)動電路受到了保護(hù)，避免了被燒壞；
[0015]2、避開了電機(jī)啟動時(shí)電流過大作出的錯誤判斷，適當(dāng)延遲后，再對流經(jīng)電動機(jī)上的電流進(jìn)行檢測，該電路性能穩(wěn)定可靠，成本低，可應(yīng)用于各種直流電動機(jī)驅(qū)動電路中。
【專利附圖】

【附圖說明】[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)驅(qū)動電路原理圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
[0020]如圖2所示，本實(shí)用新型的一種延遲限流保護(hù)電機(jī)驅(qū)動電路，包括微控制器電路
1、電機(jī)驅(qū)動電路2、延遲限流保護(hù)電路3 ;所述微控制器電路1、電機(jī)驅(qū)動電路2、延遲限流保護(hù)電路3依次順序連接。
[0021 ] 其中，如圖3所示，微控制器電路I包括微控制器Ul，光耦U2，U3，電阻Rl，R2，R3，R4，R5，電容Cl ;所述微控制器Ul的10腳與電阻Rl的一端、電容Cl的一端相連；電源VDD與微控制器U2的I腳、電阻Rl的另一端相連；微控制器U2的14腳接數(shù)字地SGND，電容Cl的另一端接數(shù)字地SGND ;微控制器Ul的2腳與電阻R2的一端相連；電阻R2的另一端與光耦U2的陽極相連；微控制器Ul的8腳與電阻R3的一端相連；電阻R3的另一端與光耦U3的陽極相連；光耦U2，U3的陰極接數(shù)字地；電阻R4的一端與光耦U2的集電極相連；電阻R4的另一端與電源VCC相連；電阻R5的一端與光稱U3的集電極相連；電阻R5的另一端與電源VCC相連。
[0022]電機(jī)驅(qū)動電路2包括三極管Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，電阻R6、R7、R12、R13及電機(jī)MOTOR ;所述三極管Q2的基極與光耦U2的發(fā)射極、電阻R6的一端相連；電阻R6的另一端接直流地AGND ;三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q4的基極相連；三極管Q4的發(fā)射極與電阻R8、R9的一端相連；三極管Q2的集電極與電阻R7的一端相連；電阻R7的另一端與三極管Q3的基極相連；三極管Q3的發(fā)射極與直流電源VCC相連；三極管Q3的集電極與電機(jī)MOTOR的一端、三極管Q6的集電極相連；三極管Q4的集電極與電機(jī)MOTOR的另一端、三極管Q5的集電極相連；三極管Q7的基極與光耦U3的發(fā)射極、電阻R13的一端相連；電阻R13的另一端接直流地AGND ;三極管Q7的發(fā)射極與三極管Q6的基極相連；三極管Q6的發(fā)射極與電阻R10、Rll的一端相連；三極管Q7的集電極與電阻R12的一端相連；電阻R12的另一端與三極管Q5的基極相連；三極管Q5的發(fā)射極與直流電源VCC相連。
[0023]延遲限流保護(hù)電路3包括三極管Ql、Q8，電阻R8、R9、R10、RlI，電容C2、C3 ;所述電阻R8、R9的一端與三極管Q4的發(fā)射極相連；電阻R9的另一端接直流地AGND ；電阻R8的另一端與三極管Ql的基極、電容C2的一端相連；電容C2的另一端接直流地AGND ;三極管Ql的發(fā)射極接直流地AGND ;三極管Ql的集電極與三極管Q2的基極相連；電阻R10、R11的一端與三極管Q6的發(fā)射極相連；電阻RlO的另一端接直流地AGND ；電阻Rll的另一端與三極管Q8的基極、電容C3的一端相連；電容C3的另一端接直流地AGND ;三極管Q8的發(fā)射極接直流地AGND ;三極管Q8的集電極與三極管Q7的基極相連。
[0024]電機(jī)MOTOR啟動時(shí)，給定主控芯片Ul的2腳高電平，8腳低電平或者2腳低電平，8腳高電平。當(dāng)控制芯片Ul的2腳輸出高電平，8腳輸出低電平時(shí)，通過光耦U2，U3作用后，三級管Q2的基極為高電平，此三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，三極管Q7為低電平，此三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)，三極管Q3，Q4導(dǎo)通，三極管Q5，Q6截止，電流從VCC經(jīng)過三極管Q3，MOTOR,三極管Q4，電動機(jī)獲得直流電源導(dǎo)通，使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。當(dāng)控制芯片Ul的2腳輸出低電平，8腳輸出高電平是，三極管Q3，Q4截止，Q5，Q6導(dǎo)通，此時(shí)電動機(jī)實(shí)現(xiàn)向另一方向轉(zhuǎn)動。電阻R9，R10為取樣電阻，當(dāng)通過電機(jī)上的電流過大時(shí)，即通過取樣電阻的電流變大，從而使三極管Ql或Q8的B，E間電壓達(dá)到0.7V以上，使三極管Ql或Q8導(dǎo)通，而使三極管Q2或Q7的基極為低電平，處于截止?fàn)顟B(tài)，電機(jī)自動關(guān)閉，達(dá)到了限流保護(hù)的效果。電動機(jī)在啟動時(shí)，電流往往比較大，未避免這一錯誤判斷，電容C2，C3與電阻R8，Rll形成RC延遲電路，啟動延遲的效果，避開了啟動時(shí)電流過大的判斷。從取樣電阻R9，R10的另一方面來說，此電阻串入電動機(jī)，起到了降低電動機(jī)啟動電流的效果。
[0025]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為了清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對于所述領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，上述說明的基礎(chǔ)上還可以作出其他不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種延遲限流保護(hù)電機(jī)驅(qū)動電路，其特征在于，包括微控制器電路(I )、電機(jī)驅(qū)動電路(2)、延遲限流保護(hù)電路(3);所述微控制器電路(I)、電機(jī)驅(qū)動電路(2)、延遲限流保護(hù)電路(3)依次順序連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲限流保護(hù)電機(jī)驅(qū)動電路，其特征在于，所述微控制器電路(I)包括微控制器U1，光耦U2、U3，電阻Rl、R2、R3、R4、R5，電容Cl ;所述微控制器Ul的10腳與電阻Rl的一端、電容Cl的一端相連；電源VDD與微控制器U2的I腳、電阻Rl的另一端相連；微控制器U2的14腳接數(shù)字地SGND，電容Cl的另一端接數(shù)字地SGND ;微控制器Ul的2腳與電阻R2的一端相連；電阻R2的另一端與光耦U2的陽極相連；微控制器Ul的8腳與電阻R3的一端相連；電阻R3的另一端與光耦U3的陽極相連；光耦U2，U3的陰極接數(shù)字地；電阻R4的一端與光耦U2的集電極相連；電阻R4的另一端與電源VCC相連；電阻R5的一端與光耦U3的集電極相連；電阻R5的另一端與電源VCC相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲限流保護(hù)電機(jī)驅(qū)動電路，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動電路(2)包括三極管Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，電阻R6、R7、R12、R13及電機(jī)MOTOR ;所述三極管Q2的基極與光耦U2的發(fā)射極、電阻R6的一端相連；電阻R6的另一端接直流地AGND ;三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q4的基極相連；三極管Q4的發(fā)射極與電阻R8、R9的一端相連；三極管Q2的集電極與電阻R7的一端相連；電阻R7的另一端與三極管Q3的基極相連；三極管Q3的發(fā)射極與直流電源VCC相連；三極管Q3的集電極與電機(jī)MOTOR的一端、三極管Q6的集電極相連；三極管Q4的集電極與電機(jī)MOTOR的另一端、三極管Q5的集電極相連；三極管Q7的基極與光耦U3的發(fā)射極、電阻R13的一端相連；電阻R13的另一端接直流地AGND ;三極管Q7的發(fā)射極與三極管Q6的基極相連；三極管Q6的發(fā)射極與電阻RIO、Rll的一端相連；三極管Q7的集電極與電阻R12的一端相連；電阻R12的另一端與三極管Q5的基極相連；三極管Q5的發(fā)射極與直流電源VCC相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲限流保護(hù)電機(jī)驅(qū)動電路，其特征在于，所述延遲限流保護(hù)電路(3)包括三極管Ql、Q8，電阻R8、R9、RIO、Rll,電容C2、C3 ;所述電阻R8、R9的一端與三極管Q4的發(fā)射極相連；電阻R9的另一端接直流地AGND ；電阻R8的另一端與三極管Ql的基極、電容C2的一端相連；電容C2的另一端接直流地AGND ;三極管Ql的發(fā)射極接直流地AGND ;三極管Ql的集電極與三極管Q2的基極相連；電阻R10、R11的一端與三極管Q6的發(fā)射極相連；電阻RlO的另一端接直流地AGND ；電阻Rll的另一端與三極管Q8的基極、電容C3的一端相連；電容C3的另一端接直流地AGND ;三極管Q8的發(fā)射極接直流地AGND ;三極管Q8的集電極與三極管Q7的基極相連。
【文檔編號】H02H7/085GK203788204SQ201420218445
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】姚長標(biāo), 汪軍, 譚偉澎 申請人:廣東瑞德智能科技股份有限公司