小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，包括P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、欠壓保護(hù)電路、邏輯控制電路、DC電源接口及電機(jī)接口。本實(shí)用新型專利技術(shù)的小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、欠壓保護(hù)電路、邏輯控制電路、DC電源接口及電機(jī)接口對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制效率、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，具有極大的應(yīng)用前景。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
本技術(shù)屬于電機(jī)控制
，尤其涉及一種小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
技術(shù)介紹
隨著科技的發(fā)展，電機(jī)的應(yīng)用范圍越來越廣，目前的電機(jī)按工作電源分類主要包括直流電機(jī)和交流電機(jī)。直流電機(jī)具有響應(yīng)快速、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能，但是因?yàn)橹绷麟姍C(jī)要產(chǎn)生額定負(fù)載下行的轉(zhuǎn)矩的性能，電樞磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)須恒維持90°，這就要藉由碳刷及整流子，碳刷及整流子在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花、碳粉因此除了會(huì)造成組件損壞之外，使用場(chǎng)合也收到限制。交流電機(jī)沒有碳刷及整流子，免維護(hù)、堅(jiān)固、應(yīng)用廣，單特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達(dá)到。行業(yè)中，直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器存在的問題主要在于：電機(jī)啟動(dòng)、換向時(shí)容易損壞驅(qū)動(dòng)器，以及驅(qū)動(dòng)器負(fù)載電流大較但并未超過驅(qū)動(dòng)器的標(biāo)稱的額定輸出電流而損壞驅(qū)動(dòng)器，并且控制效率低，可靠性差等。出現(xiàn)以上問題的主要原因在于：1、如果驅(qū)動(dòng)器是使用繼電器實(shí)現(xiàn)電機(jī)換向或制動(dòng)，由于繼電器開合次數(shù)壽命非常有限，在開合時(shí)觸點(diǎn)上產(chǎn)生電弧，以及在電流較大時(shí)觸點(diǎn)接觸電阻導(dǎo)致觸點(diǎn)發(fā)熱，如果頻繁換向或制動(dòng)，繼電器很容易損壞；2、驅(qū)動(dòng)器使用半導(dǎo)體功率器件來實(shí)現(xiàn)全橋，在負(fù)載電流較大時(shí)，未能給功率器件足夠的驅(qū)動(dòng)電壓或驅(qū)動(dòng)電流，功率器件處于半導(dǎo)通狀態(tài)，在功率器件上的壓降大，而導(dǎo)致功率器件發(fā)熱嚴(yán)重而損壞，如功率器件選用MOS管，在電機(jī)啟動(dòng)瞬間或負(fù)載較大時(shí)，驅(qū)動(dòng)器電源電壓被負(fù)載拉低，可能導(dǎo)致MOS管柵極(G)、源極(S)間電壓差值降低，從而MOS管處于半導(dǎo)通狀態(tài)，而導(dǎo)致MOS管發(fā)熱嚴(yán)重而損壞；3、當(dāng)驅(qū)動(dòng)器通過改變輸出占空比對(duì)電機(jī)調(diào)速時(shí)，由于電機(jī)線圈為感性負(fù)載，電機(jī)線圈將產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)，如果處理不好將可能使驅(qū)動(dòng)器電源產(chǎn)生瞬間高電壓而損壞驅(qū)動(dòng)器電路；4、永磁直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后對(duì)電機(jī)制動(dòng)，如果使用PWM斬波方式制動(dòng)，這將構(gòu)成斬波升壓電路使驅(qū)動(dòng)器電源電壓升高而損壞驅(qū)動(dòng)器電路。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的專利技術(shù)目的是：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問題，本技術(shù)提出了一種小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。本技術(shù)的技術(shù)方案是：一種小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，包括P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、欠壓保護(hù)電路、邏輯控制電路、DC電源接口及電機(jī)接口；所述欠壓保護(hù)電路通過信號(hào)隔離電路與輸入信號(hào)接口連接輸入使能信號(hào)，還與所述邏輯控制電路連接；所述邏輯控制電路通過信號(hào)隔離電路與輸入信號(hào)接口連接輸入正反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，還與分別與所述P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路和N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路連接；所述DC電源接口通過濾波與浪涌電壓抑制電路和5V降壓穩(wěn)壓電路向所述欠壓保護(hù)電路供電，還通過濾波與浪涌電壓抑制電路和和5V負(fù)壓降壓穩(wěn)壓電路向所述P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路供電；所述濾波與浪涌電壓抑制電路分別與H橋電路上臂和H橋電路下臂連接；所述5V降壓穩(wěn)壓電路與所述邏輯控制電路連接，還向所述N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路供電；所述P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路通過H橋電路上臂與所述電機(jī)接口連接，所述N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路通過H橋電路下臂與所述電機(jī)接口連接。進(jìn)一步地，所述H橋電路上臂采用P型MOS管。進(jìn)一步地，所述H橋電路下臂采用N型MOS管。進(jìn)一步地，所述5V降壓穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓二極管和NPN型三極管。進(jìn)一步地，所述5V負(fù)壓降壓穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓二極管和PNP型三極管。進(jìn)一步地，所述欠壓保護(hù)電路采用MAX809電壓監(jiān)測(cè)復(fù)位IC。進(jìn)一步地，所述P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路采用74VHC00高速與非門IC。進(jìn)一步地，所述N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路采用74VHC08高速與門IC。進(jìn)一步地，所述邏輯控制電路采用三極管與門電路IC組合電路。進(jìn)一步地，所述信號(hào)隔離電路采用光耦。本技術(shù)的有益效果是：本技術(shù)的小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、欠壓保護(hù)電路、邏輯控制電路、DC電源接口及電機(jī)接口對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制效率、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，具有極大的應(yīng)用前景。附圖說明圖1是本技術(shù)的小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為了使本技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本技術(shù)，并不用于限定本技術(shù)。如圖1所示，為本技術(shù)的小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖。一種小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，包括P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、欠壓保護(hù)電路、邏輯控制電路、DC電源接口及電機(jī)接口。本技術(shù)的欠壓保護(hù)電路通過信號(hào)隔離電路與輸入信號(hào)接口連接輸入使能信號(hào)，還與所述邏輯控制電路連接；所述邏輯控制電路通過信號(hào)隔離電路與輸入信號(hào)接口連接輸入正反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，還與分別與所述P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路和N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路連接。這里的欠壓保護(hù)電路采用電壓監(jiān)測(cè)復(fù)位IC實(shí)現(xiàn)，具體例如MAX809等；這里的邏輯控制電路采用三極管與門電路IC組合實(shí)現(xiàn)；這里的信號(hào)隔離電路采用用光耦實(shí)現(xiàn)。本技術(shù)采用欠壓保護(hù)電路具有欠壓保護(hù)功能，欠壓時(shí)關(guān)斷輸出，從而避免電源供電電壓不足時(shí)MOS半導(dǎo)通發(fā)熱嚴(yán)重而燒掉MOS的情況。本技術(shù)的DC電源接口通過濾波與浪涌電壓抑制電路和5V降壓穩(wěn)壓電路向所述欠壓保護(hù)電路供電，還通過濾波與浪涌電壓抑制電路和和5V負(fù)壓降壓穩(wěn)壓電路向所述P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路供電；所述濾波與浪涌電壓抑制電路分別與H橋電路上臂和H橋電路下臂連接；所述5V降壓穩(wěn)壓電路與所述邏輯控制電路連接，還向所述N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路供電。這里的濾波與浪涌電壓抑制電路采用電容進(jìn)行濾波，使用TVS二極管進(jìn)行浪涌抑制；這里的5V降壓穩(wěn)壓電路采用穩(wěn)壓二極管和NPN型三極管，通過電壓跟隨器原理輸出5V電壓；這里的5V負(fù)壓降壓穩(wěn)壓電路采用穩(wěn)壓二極管和PNP型三極管，通過電壓跟隨器原理輸出相對(duì)于電源正極約-5V的電壓。本技術(shù)采用穩(wěn)壓二極管提供基準(zhǔn)電壓，電壓跟隨器原理實(shí)現(xiàn)5V供電，當(dāng)輸入電源電壓波動(dòng)大時(shí)，得到的5V電壓波動(dòng)很小，邏輯控制和MOS管驅(qū)動(dòng)電路工作更穩(wěn)定。本技術(shù)的P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路通過H橋電路上臂與所述電機(jī)接口連接，所述N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路通過H橋電路下臂與所述電機(jī)接口連接。這里的P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路采用高速與非門IC輸出直接驅(qū)動(dòng)，具體例如74VHC00等；這里的H橋電路上臂采用P型MOS管實(shí)現(xiàn)；這里的N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路采用高速與門IC輸出直接驅(qū)動(dòng)，具體例如74VHC08等；這里的H橋電路下臂采用N型MOS管實(shí)現(xiàn)。本技術(shù)采用門電路驅(qū)動(dòng)MOS管，比使用半橋驅(qū)動(dòng)IC成本低。本實(shí)施例中各電路之間的連接為本領(lǐng)域技術(shù)人員的常用連接方式，本技術(shù)不做贅述。本技術(shù)的小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、欠壓保護(hù)電路、邏輯控制電路、DC電源接口及電機(jī)接口對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制效率、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，具有極大的應(yīng)用前景。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本技術(shù)的原理，應(yīng)被理解為本技術(shù)的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本技術(shù)公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本技術(shù)實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，包括P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、欠壓保護(hù)電路、邏輯控制電路、DC電源接口及電機(jī)接口；所述欠壓保護(hù)電路通過信號(hào)隔離電路與輸入信號(hào)接口連接輸入使能信號(hào)，還與所述邏輯控制電路連接；所述邏輯控制電路通過信號(hào)隔離電路與輸入信號(hào)接口連接輸入正反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，還與分別與所述P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路和N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路連接；所述DC電源接口通過濾波與浪涌電壓抑制電路和5V降壓穩(wěn)壓電路向所述欠壓保護(hù)電路供電，還通過濾波與浪涌電壓抑制電路和5V負(fù)壓降壓穩(wěn)壓電路向所述P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路供電；所述濾波與浪涌電壓抑制電路分別與H橋電路上臂和H橋電路下臂連接；所述5V降壓穩(wěn)壓電路與所述邏輯控制電路連接，還向所述N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路供電；所述P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路通過H橋電路上臂與所述電機(jī)接口連接，所述N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路通過H橋電路下臂與所述電機(jī)接口連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，包括P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路、欠壓保護(hù)電路、邏輯控制電路、DC電源接口及電機(jī)接口；所述欠壓保護(hù)電路通過信號(hào)隔離電路與輸入信號(hào)接口連接輸入使能信號(hào)，還與所述邏輯控制電路連接；所述邏輯控制電路通過信號(hào)隔離電路與輸入信號(hào)接口連接輸入正反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，還與分別與所述P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路和N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路連接；所述DC電源接口通過濾波與浪涌電壓抑制電路和5V降壓穩(wěn)壓電路向所述欠壓保護(hù)電路供電，還通過濾波與浪涌電壓抑制電路和5V負(fù)壓降壓穩(wěn)壓電路向所述P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路供電；所述濾波與浪涌電壓抑制電路分別與H橋電路上臂和H橋電路下臂連接；所述5V降壓穩(wěn)壓電路與所述邏輯控制電路連接，還向所述N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路供電；所述P型MOS管驅(qū)動(dòng)電路通過H橋電路上臂與所述電機(jī)接口連接，所述N型MOS管驅(qū)動(dòng)電路通過H橋電路下臂與所述電機(jī)接口連接。2.如權(quán)利要求1所述的小功率直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述H橋電路上臂采用...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋福強(qiáng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：成都愛控電子科技有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：四川,51