一種延遲限流保護電機驅動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種延遲限流保護電機驅動電路，包括微控制器電路、電機驅動電路、延遲限流保護電路；所述微控制器電路、電機驅動電路、延遲限流保護電路依次順序連接。本實用新型在流經電動機上的電流過大時，串聯在電動機上的取樣電阻間的電壓增大，電壓增大到一定值時，會使驅動電機的三極管處于截止狀態，從而使電動機自動關閉，電動機和驅動電路受到了保護，避免了被燒壞；避開了電機啟動時電流過大作出的錯誤判斷，適當延遲后，再對流經電動機上的電流進行檢測；性能穩定可靠，成本低，可應用于各種直流電動機驅動電路中。
【專利說明】—種延遲限流保護電機驅動電路
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于直流電機控制領域，更具體地涉及一種延遲限流保護電機驅動電路。
【背景技術】
[0002]直流電機是指能將直流電能轉換成機械能(直流電動機)或將機械能轉換成直流電能(直流發電機)的旋轉電機。它是能實現直流電能和機械能互相轉換的電機。當它作電動機運行時是直流電動機，將電能轉換為機械能；作發電機運行時是直流發電機，將機械能轉換為電能。無論是在工農業生產，交通運輸，國防，航空航天，醫療衛生，商務和辦公設備中，還是在日常生活的家用電器和消費電子產品(如電冰箱，空調，DVD等)中，都大量使用著各種各樣的電動機。據資料顯示，在所有動力資源中，百分之九十以上來自電動機。電動機與人的生活息息相關，密不可分。
[0003]在目前現有的直流電機驅動技術中一般采用以下技術:
[0004]1、直接采用三級管組作直流電機的正反轉控制。如圖1，電路簡單，能有效地驅動小功率的直流電機的正反轉及調速功能。當電機需要正向轉動時，只要給定一個高電平而另一個低電平，電 機就可以實現正向轉動。而需要反向轉動時，給定一個低電平而另一個高電平就可以實現。但這電路只是實現了簡單的電機功能，而電路的保護功能未有實現。如電機的轉動時，電流過大會造成電機損壞，更嚴重會燒壞驅動電路，毀壞整個電機驅動系統。造成電流過大的原因有多種:直流電源電壓偏高，電機質量問題，控制正反信號同時為高電平等等，所以在這方面需要合理的改進。
[0005]2、在直流電機啟動時，電機的啟動電流比較大，往往能達到額定電流的10-20倍。如果電機驅動電路有限流保護電路時，需要在驅動電路上合理地添加延時電路，避開啟動那一下沖擊，否則剛一啟動電路，電機受到限流保護電路作用會自動地關閉了。
實用新型內容
[0006]本實用新型為了克服上述現有技術所述的至少一種缺陷(不足)，提供一種延遲限流保護電機驅動電路，實現電機在啟動時避開啟動沖擊的功能。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0008]一種延遲限流保護電機驅動電路，包括微控制器電路、電機驅動電路、延遲限流保護電路；所述微控制器電路、電機驅動電路、延遲限流保護電路依次順序連接。
[0009]優選地，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腳接數字地SGND，電容Cl的另一端接數字地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]優選地，所述電極驅動電路包括三極管Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，電阻R6、R7、Rl2、Rl3及電機MOTOR ;所述三極管Q2的基極與光耦U2的發射極、電阻R6的一端相連；電阻R6的另一端接直流地AGND ;三極管Q2的發射極與三極管Q4的基極相連；三極管Q4的發射極與電阻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的發射極與直流電源VCC相連；三極管Q3的集電極與電機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的發射極與三極管Q6的基極相連；三極管Q6的發射極與電阻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的發射極與直流電源VCC相連。
[0011]優選地，所述延遲限流保護電路包括三極管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]電機啟動時，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。當控制芯片Ul的2腳輸出高電平，8腳輸出低電平時，通過光耦U2，U3作用后，三級管Q2的基極為高電平，此三極管處于導通狀態，三極管Q7為低電平，此三極管處于截止狀態。此時，三極管Q3，Q4導通，三極管Q5，Q6截止，電流從VCC經過三極管Q3，MOTOR,三極管Q4，電動機獲得直流電源導通，使電動機轉動。當控制芯片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導通，此時電動機實現向另一方向轉動。電阻R9，RlO為取樣電阻，當通過電機上的電流過大時，即通過取樣電阻的電流變大，從而使三極管Ql或Q8的B，E間電壓達到0.7V以上，使三極管Ql或Q8導通，而使三極管Q2或Q7的基極為低電平，處于截止狀態，電機自動關閉，達到了限流保護的效果。電動機在啟動時，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，起到了降低電動機啟動電流的效果。
[0013]本實用新型的有益技術效果:
[0014]1、當流經電動機上的電流過大時，串聯在電動機上的取樣電阻間的電壓增大，電壓增大到一定值時，會使驅動電機的三極管處于截止狀態，從而使電動機自動關閉，電動機和驅動電路受到了保護，避免了被燒壞；
[0015]2、避開了電機啟動時電流過大作出的錯誤判斷，適當延遲后，再對流經電動機上的電流進行檢測，該電路性能穩定可靠，成本低，可應用于各種直流電動機驅動電路中。
【專利附圖】
【附圖說明】[0016]圖1為現有技術中電機驅動電路原理圖；
[0017]圖2為本實用新型的結構示意圖；
[0018]圖3為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案做進一步的說明。
[0020]如圖2所示，本實用新型的一種延遲限流保護電機驅動電路，包括微控制器電路
1、電機驅動電路2、延遲限流保護電路3 ;所述微控制器電路1、電機驅動電路2、延遲限流保護電路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腳接數字地SGND，電容Cl的另一端接數字地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]電機驅動電路2包括三極管Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，電阻R6、R7、R12、R13及電機MOTOR ;所述三極管Q2的基極與光耦U2的發射極、電阻R6的一端相連；電阻R6的另一端接直流地AGND ;三極管Q2的發射極與三極管Q4的基極相連；三極管Q4的發射極與電阻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的發射極與直流電源VCC相連；三極管Q3的集電極與電機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的發射極與三極管Q6的基極相連；三極管Q6的發射極與電阻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的發射極與直流電源VCC相連。
[0023]延遲限流保護電路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MOTOR啟動時，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。當控制芯片Ul的2腳輸出高電平，8腳輸出低電平時，通過光耦U2，U3作用后，三級管Q2的基極為高電平，此三極管處于導通狀態，三極管Q7為低電平，此三極管處于截止狀態。此時，三極管Q3，Q4導通，三極管Q5，Q6截止，電流從VCC經過三極管Q3，MOTOR,三極管Q4，電動機獲得直流電源導通，使電動機轉動。當控制芯片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導通，此時電動機實現向另一方向轉動。電阻R9，R10為取樣電阻，當通過電機上的電流過大時，即通過取樣電阻的電流變大，從而使三極管Ql或Q8的B，E間電壓達到0.7V以上，使三極管Ql或Q8導通，而使三極管Q2或Q7的基極為低電平，處于截止狀態，電機自動關閉，達到了限流保護的效果。電動機在啟動時，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，起到了降低電動機啟動電流的效果。
[0025]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為了清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非對本實用新型的實施方式的限定。對于所述領域的普通技術人員來說，上述說明的基礎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施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種延遲限流保護電機驅動電路，其特征在于，包括微控制器電路(I )、電機驅動電路(2)、延遲限流保護電路(3);所述微控制器電路(I)、電機驅動電路(2)、延遲限流保護電路(3)依次順序連接。
2.根據權利要求1所述的延遲限流保護電機驅動電路，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腳接數字地SGND，電容Cl的另一端接數字地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.根據權利要求1所述的延遲限流保護電機驅動電路，其特征在于，所述電機驅動電路(2)包括三極管Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7，電阻R6、R7、R12、R13及電機MOTOR ;所述三極管Q2的基極與光耦U2的發射極、電阻R6的一端相連；電阻R6的另一端接直流地AGND ;三極管Q2的發射極與三極管Q4的基極相連；三極管Q4的發射極與電阻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的發射極與直流電源VCC相連；三極管Q3的集電極與電機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的發射極與三極管Q6的基極相連；三極管Q6的發射極與電阻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的發射極與直流電源VCC相連。
4.根據權利要求1所述的延遲限流保護電機驅動電路，其特征在于，所述延遲限流保護電路(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 優先權日:2014年4月30日
【發明者】姚長標, 汪軍, 譚偉澎 申請人:廣東瑞德智能科技股份有限公司