一種直流電機控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及自動控制領域，尤其是涉及一種直流電機控制電路。
【背景技術】
[0002]直流電機控制電路，用于控制直流電機的轉速和轉向。
[0003]在實際的控制系統中，需要控制電機正反轉，以帶動負載實現正向運動或反向運動，其中，通過切換電源極性的方式可實現控制電機正反轉。
[0004]隨著電力電子技術的發展，使大功率開關得到推廣，通過大功率開關器件控制電機正反轉的控制方式可提高切換速率，并逐步替代了原先切換電源的控制方式。此后，逐漸出現了以單片機為核心，輸出4路PWM以驅動Η橋的控制方式，但是，這種控制方式需要單片機控制Η橋的單個橋臂上的開關延時導通，占用單片機的資源較大。
[0005]作為改進，現有公告號為CN104065315A的專利公開了一種有刷直流電機多閉環驅動控制器，包括上位機、通信接口模塊、MCU控制模塊、電機驅動模塊、信息采集模塊和電源模塊，上位機通過通信接口模塊與MCU控制模塊輸入端連接，MCU控制模塊輸出端與電機驅動模塊輸入端連接，電機驅動模塊輸出端與直流電機連接，信息采集模塊輸入端與電機驅動模塊和直流電機連接，信息采集模塊輸出端與MCU控制模塊連接，通信接口模塊、MCU控制模塊和電機驅動模塊均與電源模塊連接；所述電機驅動模塊包括兩塊半橋控制芯片和Η橋驅動電路。
[0006]在上述專利的附圖6中，連接微控制器的兩個輸出端(分別用于輸出PWM信號和DIR信號)通過邏輯門電路(由圖中的元器件U3、U4和U6構成)連接至半橋控制芯片，通過輸出DIR信號控制電機的轉向，通過輸出PWM信號控制電機的轉速，解決了占用單片機資源大的問題。
[0007]但是，在上述控制器的電路工作時，難免伴隨著元器件的升溫，其中一些元器件的參數易受溫升影響而出現變化，亦或是受靜電的影響，最終出現過壓現象，燒壞芯片，導致電路無法正常工作。
【實用新型內容】
[0008]針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種直流電機控制電路，可解決芯片因過壓而燒壞的問題。
[0009]為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案:一種直流電機控制電路，包括，
[0010]控制單元，用于輸出控制電機轉向的DIR信號，以及控制電機轉速的PWM信號；
[0011]驅動單元，耦接于電機，接收該DIR信號和該PWM信號，并依據該DIR信號和該PWM信號分別控制所述電機的轉向和轉速；
[0012]過壓保護單元，耦接于驅動單元，以檢測驅動單元的工作電壓，并向控制單元輸出相關于該工作電壓的測壓信號。
[0013]本實用新型進一步設置為:所述DIR信號包括第一 DIR信號和與該第一 DIR信號反向的第二 DIR信號，所述PWM信號包括第一 PWM信號和與該第一 PWM信號互鎖的第二 PWM
信號;
[0014]所述控制單元包括MCU單元和耦接于MCU單元的信號轉換單元，所述信號轉換單元包括，
[0015]第一輸出端，用于輸出該第一 DIR信號；
[0016]第二輸出端，用于輸出該第二 DIR信號；
[0017]第三輸出端，用于輸出該第一 PWM信號；
[0018]第四輸出端，用于輸出該第二 PWM信號。
[0019]本實用新型進一步設置為:所述信號轉換單元包括，
[0020]非門電路，包括一個耦接于MCU單元的第一輸出端的輸入端，以及一個輸出端；
[0021]第一與門電路，包括一個耦接于MCU單元的第二輸出端的輸入端，一個耦接于非門電路輸出端的輸入端，以及一個用于輸出該第一 PWM信號的輸出端；
[0022]第二與門電路，包括兩個分別耦接于MCU單元的第一、二輸出端的輸入端，以及一個用于輸出該第二 PWM信號的輸出端。
[0023]本實用新型進一步設置為:所述驅動單元包括，
[0024]Η橋驅動電路，耦接于電機；
[0025]第一控制部，具有一個接收該第一 DIR信號的輸入端，以及一個耦接于所述Η橋上橋臂的其中一個開關器件的輸出端；
[0026]第二控制部，具有一個接收該第二 DIR信號的輸入端，以及一個耦接于所述Η橋上橋臂的其中另一個開關器件的輸出端；
[0027]所述Η橋下橋臂的兩個開關器件分別用于接收該第一 PWM信號和該第二 PWM信號。
[0028]本實用新型進一步設置為:所述過壓保護單元包括，
[0029]分壓單元，具有兩個分別耦接于VCC端和GND端的輸入端，以及一個依據VCC電壓輸出一幅值小于該VCC電壓的該測壓信號；
[0030]穩壓單元，耦接于所述分壓單元，使該測壓信號保持穩定并輸出至所述MCU單元。
[0031]本實用新型進一步設置為:所述Η橋上橋臂的公共端與VCC端之間耦接有保險電阻。
[0032]本實用新型進一步設置為:所述分壓單元的一個輸入端通過所述保險電阻與VCC
端親接。
[0033]本實用新型進一步設置為:還包括，
[0034]過流保護單元，耦接于驅動單元，以檢測驅動單元的工作電流，并在該工作電流大于一參考值時向控制單元輸出一過流信號。
[0035]本實用新型進一步設置為:所述Η橋下橋臂的公共端與GND端之間耦接有采樣電阻，
[0036]所述過流保護單元通過所述采樣電阻檢測驅動單元的工作電流。
[0037]通過采用上述技術方案，本實用新型控制單元只輸出第一 PWM信號或第二 PWM信號，并輸出兩個反向的第一 DIR信號和第二 DIR信號，從而控制驅動單元驅動電機正反轉，減少了對單片機資源的占用，同時采取邏輯門對第一、第二 PWM信號，以及第一、第二 DIR信號的控制，可避免因第一、第二 PWM信號，或者第一、第二 DIR信號相同，造成Η橋短路而燒毀Η橋的開關器件。此外，通過過流保護單元和過壓保護單元向MCU單元分別反饋過流信號和測壓信號，一方便避免電機過流運行，另一方面避免電機過壓運行，并防止芯片過壓燒壞。
【附圖說明】
[0038]圖1為本實用新型的功能框圖；
[0039]圖2為圖1中控制單元的原理圖；
[0040]圖3為圖1中驅動單元的原理圖；
[0041]圖4為圖1中過壓保護單元的原理圖；
[0042]圖5為圖1中過流保護單元的原理圖。
[0043]附圖標記:100、控制單元；110、MCU單元；120、信號轉換單元；200、驅動單元；210、Η橋驅動電路；220、第一控制部；230、第二控制部；300、過壓保護單元；310、分壓單元；320、穩壓單元；400、過流保護單元；410、參考電壓輸出單元；PWM-1-A、第一 PWM信號；PWM-1-B、第二PWM信號；DIR-1-1、第一 DIR信號；DIR_I_2、第二DIR信號；ADC_L、過流信號；SEN1、測壓信號。
【具體實施方式】
[0044]參照圖1至圖5對本直流電機控制電路的實施例做進一步說明。
[0045]權利要求書中的第一 DIR信號、第二 DIR信號、第一 PWM信號和第二 PWM信號在本實施例中分別表示為信號DIR-1-1、信號DIR-1-2、信號PWM-1-A和信號PWM-1-B。
[0046]權利要求書中的第一 PWM信號與第二 PWM信號互鎖意為:當輸出第一 PWM信號時，第二 PWM信號不輸出；當輸出第二 PWM信號時，第一 PWM信號不輸出。
[0047]權利要求書中的第一 DIR信號和第二 DIR信號均為數字信號，第一 DIR信號與第二DIR信號反向意為:當第一 DIR信號為1時，第二 DIR信號為0 ;當第二 DIR信號為1時，第一 DIR信號為0。
[0048]基于上述敘述，以下進一步公開實施例:
[0049]參照圖1，本實施例中的直流電機控制電路可分為控制單元100、驅動單元200、過壓保護單元300和過流保護單元400四大模塊；其中，控制單元100用于向驅動單元200輸出DIR信號(此處的DIR信號包括信號DIR-1-1和信號DIR-1-2)和PWM信號(此處的PWM信號包括信號PWM-1-A和信號PWM-1-B);驅動單元200接收該DIR信號和該PWM信號控制以電機的轉向和轉速；過流保護單元400耦接于驅動單元200以檢測驅動單元200的工作電流，并在該工作電流大于一參考值時向控制單元100輸出一過流信號ADC-L ;過壓保護單元300耦接于