馬達反向電動勢自動泄放電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種馬達反向電動勢自動泄放電路，包括開關(guān)電路、比較器，所述開關(guān)電路連接在馬達電源與地之間，所述比較器的同相輸入端通過分壓電路與馬達電源連接，所述比較器的反相輸入端與參考電源連接，所述比較器的輸出端其中一路通過上拉電阻與參考電壓連接，另外一路通過第一限流電阻與所述開關(guān)電路的控制端連接。本實用新型的馬達反向電動勢自動泄放電路，能夠在整個剎車過程中，開關(guān)電路會反復的打開、關(guān)斷，對較高電壓值的反向電動勢進行持續(xù)泄放，有利于保護電源器件。
【專利說明】
馬達反向電動勢自動泄放電路
技術(shù)領域
[0001]本實用新型涉及一種電源保護電路，具體地說，是涉及一種馬達反向電動勢自動泄放電路。
【背景技術(shù)】
[0002]越來越多的消費類無人機出現(xiàn)在市場上。多數(shù)采用三項無刷直流馬達。單顆馬達工作電流高達10A。馬達剎車時，產(chǎn)生較大的反向電動勢，反向電動勢疊加到主電源上，超出該電源網(wǎng)絡上器件的耐壓范圍，就會將器件燒壞。常規(guī)的做法是在電源網(wǎng)絡上加TVS管卸放反向電動勢。但TVS管只能卸放微秒級的瞬變高壓，而反向電動勢的持續(xù)時間長達幾十甚至幾百毫秒，所以TVS管的效果不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型為了解決現(xiàn)有馬達剎車時，產(chǎn)生較大的反向電動勢疊加到主電源上，超出該電源網(wǎng)絡上器件的耐壓范圍，容易將電源器件燒壞的問題，提出了一種馬達反向電動勢自動泄放電路，可以對較高電壓值的反向電動勢進行持續(xù)泄放，有利于保護電源器件。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0005]—種馬達反向電動勢自動泄放電路，包括開關(guān)電路、比較器，所述開關(guān)電路連接在馬達電源與地之間，所述比較器的同相輸入端通過分壓電路與馬達電源連接，所述比較器的反相輸入端與參考電源連接，所述比較器的輸出端其中一路通過上拉電阻與參考電壓連接，另外一路通過第一限流電阻與所述開關(guān)電路的控制端連接。
[0006]進一步的，所述開關(guān)電路的兩端還并聯(lián)有TVS管。
[0007]進一步的，所述分壓電路包括相串聯(lián)的第二電阻和第三電阻，所述比較器的同相輸入端連接在所述第二電阻和第三電阻之間。
[0008]進一步的，所述比較器的同相輸入端的其中一路通過連接第一濾波電容后與地連接。
[0009]進一步的，所述比較器的反相輸入端的其中一路通過連接第二濾波電容后與地連接。
[0010]進一步的，所述開關(guān)電路包括一個NMOS管，所述NMOS管的源極與地端連接，漏極與馬達電源連接，柵極通過所述第一限流電阻與所述比較器的輸出端連接。
[0011]進一步的，所述開關(guān)電路包括一個繼電器，所述繼電器的輸出端連接在馬達電源與地之間，所述繼電器的控制端通過所述第一限流電阻與所述比較器的輸出端連接。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:本實用新型的馬達反向電動勢自動泄放電路，通過比較馬達電源的分壓與參考電壓的大小，正常情況下，馬達電源的分壓小于參考電壓值，比較器輸出信號控制開關(guān)電路關(guān)閉，馬達電源不進行泄放電壓，當馬達電源的分壓大于參考電壓時，說明馬達正在產(chǎn)生反向電動勢疊加至馬達電源上，此時比較器輸出信號控制開關(guān)電路導通，馬達電源通過開關(guān)電路泄放反向電動勢至地端，同時馬達電源的分壓下降，當馬達電源的分壓下降至小于參考電壓時，比較器輸出信號控制開關(guān)電路關(guān)閉，馬達電源停止泄放電壓，由于馬達的剎車動作還在繼續(xù)進行，所以，開關(guān)電路關(guān)閉后，馬達電源會再次上升，所以在整個剎車過程中，開關(guān)電路會反復的打開、關(guān)斷，對較高電壓值的反向電動勢進行持續(xù)泄放，有利于保護電源器件。
[0013]結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本實用新型所提出的馬達反向電動勢自動泄放電路一種實施例原理方框圖；
[0016]圖2是本實用新型所提出的馬達反向電動勢自動泄放電路一種實施例電路原理圖。
【具體實施方式】
[0017]針對目前馬達剎車時產(chǎn)生較大的反向電動勢疊加到主電源上，容易損壞電源器件，而常規(guī)對泄放反向電動勢的方法是在電源網(wǎng)絡上加TVS管卸放反向電動勢的方式，但TVS管只能卸放微秒級的瞬變高壓，而由于馬達剎車持續(xù)時間較長，因此所產(chǎn)生的反向電動勢的持續(xù)時間長達幾十甚至幾百毫秒，所以TVS管的效果不理想?；谝陨希緦嵱眯滦吞岢隽艘环N馬達反向電動勢自動泄放電路，自動檢測馬達電源的電壓變化，并根據(jù)所檢測馬達電源的電壓狀況自動打開或關(guān)斷反向電動勢泄放路徑，防止電源網(wǎng)絡器件被反向電動勢的高壓燒壞。
[0018]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0019]實施例一，本實施例提出了一種馬達反向電動勢自動泄放電路，如圖1所示，包括開關(guān)電路、比較器，開關(guān)電路連接在馬達電源與地之間，用于將馬達電源與地之間導通或者斷開，由于馬達電源電壓遠大于參考電壓，因此，比較器的同相輸入端通過分壓電路與馬達電源連接，比較器的反相輸入端與參考電源連接，通過將馬達電源電壓進行分壓，能夠控制在馬達電源的正常范圍時，輸入至比較器的同相輸入端的分壓小于參考電壓，比較器的輸出端其中一路通過上拉電阻與參考電壓連接，另外一路通過第一限流電阻與開關(guān)電路的控制端連接。本實施例的馬達反向電動勢自動泄放電路的工作原理是，比較器通過比較馬達電源的分壓與參考電壓的大小，正常情況下，馬達電源的分壓小于參考電壓值，比較器輸出信號控制開關(guān)電路關(guān)閉，馬達電源不進行泄放電壓，當馬達電源的分壓大于參考電壓時，說明馬達正在產(chǎn)生反向電動勢疊加至馬達電源上，此時比較器輸出信號控制開關(guān)電路導通，馬達電源通過開關(guān)電路泄放反向電動勢至地端，同時馬達電源的分壓下降，當馬達電源的分壓下降至小于參考電壓時，比較器輸出信號控制開關(guān)電路關(guān)閉，馬達電源停止泄放電壓，由于馬達的剎車動作還在繼續(xù)進行，所以，開關(guān)電路關(guān)閉后，馬達電源會再次上升，所以在整個剎車過程中，開關(guān)電路會反復的打開、關(guān)斷，對較高電壓值的反向電動勢進行持續(xù)泄放，有利于保護電源器件。
[0020]在本實施例中，如圖2所示，開關(guān)電路包括一個匪OS管Q7，NMOS管Q7的源極與地端連接，漏極與馬達電源PVDD連接，柵極通過第一限流電阻Rl與比較器U6的輸出端連接。本開關(guān)電路工作時，正常情況下，馬達電源的分壓小于參考電壓值，也即正相輸入端輸入電壓值小于負相輸入端輸入的電壓值，因此比較器輸出低電平，因此NMOS管Q7截止，馬達電源與地之間的通路斷開，不進行泄放電壓，當馬達電源PVDD的分壓大于參考電壓VCC時，說明馬達正在產(chǎn)生反向電動勢疊加至馬達電源上，此時比較器U6正相輸入端輸入電壓值大于負相輸入端輸入的電壓值，因此比較器輸出端被上拉電阻Rl上拉至高電平，因此NMOS管Q7導通，馬達電源PVDD通過匪OS管Q7泄放反向電動勢至地端，同時馬達電源PVDD的分壓下降，當馬達電源PVDD的分壓下降至小于參考電壓VCC時，比較器U6輸出低電平，NMOS管Q7截止，馬達電源PVDD停止泄放電壓，由于馬達的剎車動作還在繼續(xù)進行，所以，匪OS管Q7截止后，馬達電源PVDD會再次上升，所以在整個剎車過程中，匪OS管Q7會反復的打開、關(guān)斷，對較高電壓值的反向電動勢進行持續(xù)泄放，直至馬達不再產(chǎn)生較大的反向電動勢疊加在電源網(wǎng)絡上。
[0021]圖2中比較器U6的輸出端其中一路通過上拉電阻Rl與參考電壓VCC連接，另外一路通過第一限流電阻R32與NMOS管Q7的柵極連接，第一限流電阻R32用于保證輸入至NMOS管Q7的柵極的信號穩(wěn)定，因此可以更加穩(wěn)定的控制NMOS管Q7的導通狀態(tài)。
[0022]由于開關(guān)電路的導通需要反應時間，為了能夠?qū)ⅠR達剛開始剎車時產(chǎn)生的瞬間反向電動勢高壓進行泄放掉，開關(guān)電路(也即圖2中匪OS管Q7)的兩端還并聯(lián)有TVS管Dl。在馬達電源PVDD升高瞬間，TVS管Dl瞬間導通，將馬達電源PVDD與地連接，形成一個泄放通路，在TVS管Dl形成的泄放通路進行放電過程中，匪OS管Q7導通，因此即便此時TVS管Dl截止，由NMOS管Q7導通形成的泄放通路繼續(xù)有效，可以對反向電動勢繼續(xù)放電。
[0023]如圖2所示，本實施例中的分壓電路包括相串聯(lián)的第二電阻R2和第三電阻R3，比較器U6的同相輸入端連接在第二電阻R2和第三電阻R3之間，通過調(diào)整第二電阻R2和第三電阻R3的比值，進而可以調(diào)節(jié)輸入至比較器U6的同相輸入端的分壓。
[0024]由于比較器U6要求輸入電流較小，因此進料避免比較器U6的輸入端與電壓源直接連接，防止損壞比較器，本實施例中比較器U6的反相輸入端與參考電壓VCC之間還連接有第二限流電阻R33。
[0025]為了濾除馬達電源PVDD分壓輸入至比較器的同相輸入端所攜帶的雜波，比較器U6的同相輸入端的其中一路通過連接第一濾波電容Cl后與地連接。
[0026]為了濾除參考電壓VCC輸入至比較器的反相輸入端所攜帶的雜波，比較器U6的反相輸入端的其中一路通過連接第二濾波電容C2后與地連接。
[0027]本實施例的開關(guān)電路還可以采用一個繼電器實現(xiàn)，所述繼電器的輸出端連接在馬達電源與地之間，所述繼電器的控制端通過所述第一限流電阻與所述比較器的輸出端連接。
[0028]當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種馬達反向電動勢自動泄放電路，其特征在于:包括開關(guān)電路、比較器，所述開關(guān)電路連接在馬達電源與地之間，所述比較器的同相輸入端通過分壓電路與馬達電源連接，所述比較器的反相輸入端與參考電源連接，所述比較器的輸出端其中一路通過上拉電阻與參考電壓連接，另外一路通過第一限流電阻與所述開關(guān)電路的控制端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達反向電動勢自動泄放電路，其特征在于:所述開關(guān)電路的兩端還并聯(lián)有TVS管。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達反向電動勢自動泄放電路，其特征在于:所述分壓電路包括相串聯(lián)的第二電阻和第三電阻，所述比較器的同相輸入端連接在所述第二電阻和第三電阻之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的馬達反向電動勢自動泄放電路，其特征在于:所述比較器的同相輸入端的其中一路通過連接第一濾波電容后與地連接。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬達反向電動勢自動泄放電路，其特征在于:所述比較器的反相輸入端的其中一路通過連接第二濾波電容后與地連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的馬達反向電動勢自動泄放電路，其特征在于:所述開關(guān)電路包括一個NMOS管，所述NMOS管的源極與地端連接，漏極與馬達電源連接，柵極通過所述第一限流電阻與所述比較器的輸出端連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的馬達反向電動勢自動泄放電路，其特征在于:所述開關(guān)電路包括一個繼電器，所述繼電器的輸出端連接在馬達電源與地之間，所述繼電器的控制端通過所述第一限流電阻與所述比較器的輸出端連接。
【文檔編號】H02P29/024GK205647335SQ201620470715
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】李長順
【申請人】青島歌爾聲學科技有限公司