專利名稱：：直流電機正反轉保護器的制作方法
技術領域：
：本發明提出一種直流電機正反轉保護的電子裝置，尤其是能徹底解決因控制直流電機正轉、反轉信號同時為高電平時，導致電樞電流劇增，引起電機急劇發熱，使電機不能正常工作，引發事故的問題。
背景技術：
：目前，現有的直流電機驅動器、保護器、控制器幾乎都沒有防止控制電機正轉、反轉信號同時為高電平的功能，在實際的應用中主要有兩種預防措施一種是通過機械元件進行保護，機械元件達到疲勞極限后會失效，起不到保護作用；另一種是采用軟件的方法，在編程時盡量避免控制電機正轉、反轉信號同時為高電平，這種方法只能減少此問題的發生，不能從根本上解決。當控制電機正轉、反轉信號同時為高電平時，導致電樞電流劇增，使電機急劇發熱，輕則使電機短時間失效，重則使電機徹底失效，從而會引發事故，由此一方面無形中增加了設備、裝置的成本，增加了軟件編程的工作量和負擔，另一方面降低了電機的利用率、工作效率和壽命，造成一定的經濟損失。
發明內容為了從本質上徹底杜絕，控制直流電機正轉、反轉信號同時為高電平的現象，本發明提供一種直流電機正反轉保護器，在保證電機正常工作的前提下，能安全、方便、準確、高效地控制電機的正轉、反轉與停止。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是在每個電機驅動器的前端安裝一只本直流電機正反轉保護器，其結構見圖1:本發明的組成框圖，其中控制電機正轉、反轉的輸入信號分別和異或門1的兩個輸入端電連接；控制電機正轉的輸入信號、異或門1的輸出端分別和與門1的兩個輸入端電連接；控制電機反轉的輸入信號、異或門1的輸出端分別和與門2的兩個輸入端電連接；與門1、與門2的輸出分別作為保護后的控制電機正轉、反轉的輸出本發明的有益效果是，在保證直流電機正常工作的前提，從本質上徹底解決了輸入給控制電機正轉、反轉的信號同時為高電平的問題。本發明具有電路簡單、安裝使用方便、成本低廉和適用范圍廣等優點。3下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖l是本發明的組成框圖。圖2是本發明的電路原理圖。圖3是本發明的接線示意圖。圖1中，l.輸入接線端，2.異或門1，3.與門1，4.與門2，5.輸出接線端。圖2中，給出了本發明中的各種器件的具體名稱和連接關系控制電機正轉、反轉的輸入信號M+、M-分別和異或門X0R1的兩個輸入端Al、Bl電連接，M+、異或門X0R1的輸出端Yl分別和與門AND1的兩個輸入端Cl、Dl電連接，M-、Yl分別和與門AND2的兩個輸入端C2、D2電連接，與門ANDl的輸出Zl作為保護后的控制電機正轉的輸出信號M'+，與門AND2的輸出Z2作為保護后的控制電機反轉的輸出信號M'-。為了表達方便，給出表1:本直流電機正反轉保護器的邏輯真值表，在表1中，"1"表示高電平，"0"表示低電平。通過表l可以看出當輸入信號M+、M-同時都為高電平時，輸出信號M'+、M'-同時都為低電平，電機停止；當輸入信號M+、M-為其他三種組合時，輸出信號M'+、M'-不會同時都為高電平，此時電機只能處于正轉、反轉或停止這三種狀態中的具體一種，即電機處于正常工作狀態，徹底杜絕了因控制電機正轉、反轉信號同時為高電平的異常狀態，導致電樞電流劇增、電機急劇發熱的現象。表l本直流電機正反轉保護器的邏輯真值表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>圖3中，l.輸入接線端，2.信號調理電路，3.輸出接線端。Vdd，輸入信號，接外部電源的正端；GND,輸入信號，接外部電源地；M+，輸入信號，接外部微處理器控制電機正轉信號；M-，輸入信號，接外部微處理器控制電機反轉的信號；M'+，輸出信號，接外部電機驅動器中控制電機正轉的信號；M'-，輸出信號，接外部電機驅動器中控制電機反轉的信號。具體實施例方式在圖1所示實施例中，輸入接線端(1)，選用杭州耀利電子公司生產的外形尺寸為400x400，引腳為1x4的端子臺實現；異或門1(2)選用飛利浦(Philips)半導體公司生產的74HC86中的異或門1實現；與門1(3)、與門2(4)分別選用飛利浦(Philips).半導體公司生產的74HC08中的與門1、與門2實現；輸出接線端(5)選用杭州耀利電子公司生產的外形尺寸為400x400,引腳為1x2的端子臺實現。在圖2所示實施例中，控制電機正轉、反轉的輸入信號M+、M-分別和異或門X0R1的兩個輸入端Al、Bl電連接；M+、異或門X0R1的輸出端Yl分別和與門AND1的兩個輸入端Cl、Dl電連接；M-、Yl分別和與門AND2的兩個輸入端C2、D2電連接；與門AND1的輸出Zl作為保護后的控制電機正轉的輸出信號M'+;與門AND2的輸出Z2作為保護后的控制電機反轉的輸出信號M'-。其中異或門X0R1用四通道兩輸入異或門74HC86中的異或門1實現，與門AND1、AND2分別用四通道兩輸入與門74HC08中的與門1和與門2實現。異或門X0R1的響應時間不超過150ns，與門AND1和與門AND2的響應時間不超過115ns，即整個保護電路的響應時間不超過265ns。在圖3所示實施例中，Vdd，輸入信號，接外部電源的正端，允許輸入電壓范圍是2.06.0V，Vdd用來給74HC86和74HC08提供工作電壓；GND，輸入信號，接外部電源地，GND一方面用來做信號地，另一方面用來給74HC86和74HC08提供電源地；M+，輸入信號，與TTL/CMOS電平兼容，接外部微處理器控制電機正轉的信號，可直接與2.75.5V微處理器的l/0口電連接；M-，輸入信號，與TTL/CMOS電平兼容，接外部微處理器控制電機反轉的信號，可直接與2.75.5V微處理器的1/0口電連接；M+、M-允許輸入信號高電平的范圍是L56.0V，M+、M-允許輸入信號低電平的范圍是01.8V;M'+、M'-輸出信號，分別為保護后的控制電機正轉、反轉的信號，與TTL/CMOS電平兼容，可直接分別與外部電機驅動器中控制電機正轉、反轉的信號電連接；M'+、M'-輸出信號高電平的范圍是1.96.0V,M'+、M'-輸出信號低電平的范圍是00.33V。權利要求1.一種屬于電子裝置的直流電機正反轉保護器，其特征是輸入接線端有四個引線端子，分別與電源正Vdd、電源地GND、控制電機正轉和反轉的輸入信號M+、M-電連接；M+、M-分別和異或門1的兩個輸入端電連接；M+、異或門1的輸出端Y1分別和與門1的兩個輸入端電連接；M-、Y1分別和與門2的兩個輸入端電連接；與門1、與門2的輸出分別作為保護后的控制電機正轉、反轉的輸出信號M′+、M′-；Vdd、GND分別與異或門1、與門1和與門2的電源正、電源地電連接；輸出接線端有兩個引線端子，分別與M′+、M′-電連接。2.根據權利要求l所述的直流電機正反轉保護器，其特征是輸入接線端選用杭州耀利電子公司生產的外形尺寸為400X400，引腳為1X4的端子臺實現；異或門1選用飛利浦(Philips)半導體公司生產的四路兩輸入異或門74HC86中的異或門1實現；與門1和與門2分別選用飛利浦(Philips)半導體公司生產的四路兩輸入與門74HC08中的與門1和與門2實現；輸出接線端選用杭州耀利電子公司生產的外形尺寸為400X400，引腳為1X2的端子臺實現。3.根據權利要求1所述的直流電機正反轉保護器，其特征是:Vdd允許輸入電壓范圍是:2.06.0V，用來給74HC86和74HC08提供工作電壓；GND—方面用來提供信號地，另一方面用來給74HC86和74HC08提供電源地；M+、M-與TTL/CMOS電平兼容，可直接與2.75.5V微處理器的I/O口電連接；M+、M-允許輸入信號高電平的范圍是1.56.0V，M+、M-允許輸入信號低電平的范圍是01.8V;M'+、M'-與TTL/CMOS電平兼容，可直接與外部電機驅動器中分別控制電機正轉、反轉的輸入信號電連接；M'+、M'-輸出信號高電平的范圍是1.96.0V,M'+、M'-輸出信號低電平的范圍是00.33V。4.根據權利要求l所述的直流電機正反轉保護器，其特征是當M+、M-同時都為高電平時，M'+、M'-同時都為低電平，電機停止；當M+、M-為其他三種組合時，M'+、M'-不會同時都為高電平，此時電機只能處于正轉、反轉或停止這三種狀態中的具體一種，徹底杜絕了電樞電流劇增的異常現象。由此表明，本直流電機正反轉保護器在保證電機正常運行的前提，從本質上避免了輸入給控制電機正轉、反轉信號同時為高電平的問題。5.根據權利要求l所述的直流電機正反轉保護器，其特征是輸入接線端有四個引線端子，輸出接線端有兩個引線端子，輸入、輸出接口簡單，安裝使用方便；內部電路只由兩個14引腳封裝的廉價集成電路組成，電路簡單、成本低；輸入、輸出信號都與TTL/CMOS電平兼容，適用范圍廣等優點。全文摘要一種屬于電子裝置的直流電機正反轉保護器，在保證電機正常運行的前提，從本質上避免了控制電機正轉、反轉信號同時為高電平的現象，徹底杜絕了由此引起電樞電流劇增導致電機急劇發熱、不能工作，引發事故的問題。它由輸入接線端的四個引線端子分別與電源正Vdd、電源地GND、控制電機正轉M+和反轉M-的輸入信號電連接；M+、M-分別和異或門1的兩個輸入端電連接；M+、異或門1的輸出端Y1分別和與門1的兩個輸入端電連接；M-、Y1分別和與門2的兩個輸入端電連接；與門1、與門2的輸出分別作為保護后的控制電機正轉、反轉的輸出信號M′+、M′-，M′+、M′-分別與輸出接線端的兩個引線端子電連接；Vdd、GND分別和異或門1、與門1、與門2的電源正、電源地電連接。文檔編號H02P1/18GK101557185SQ20081019010公開日2009年10月14日申請日期2008年12月30日優先權日2008年12月30日發明者李文強,錄楊,王萬月,剛黃申請人:李文強;王萬月;楊錄;黃剛