CN101895251A - 云台电机限流控制电路 - Google Patents

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寇立冬
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Abstract

本发明涉及一种云台电机限流控制电路，由三极管及电阻连接构成，三极管的基极通过第一电阻与云台逻辑控制单元的输出控制端相连接；三极管的集电极连接第二电阻，第二电阻的另一端分别连接第三电阻和电机驱动控制单元的参考电压控制信号输入端，第三电阻的另一端与工作电压相连接；三极管的发射极接地。本发明设计合理，有效地实现了对电机的限流控制功能，节省了电机静止时的驱动电流，减少了电机发热，增加了电机工作寿命，减少了产品功率损耗，增加了系统整体性能，实现了云台控制系统的低功耗方案。

Description

云台电机限流控制电路
技术领域
本发明属于视频监控领域，尤其是一种云台电机限流控制电路。
背景技术
云台是视频监控系统中最常用的前端监控设备，其通过水平电机和垂直电机驱动转动机构以完成水平和垂直方向的旋转。云台电机主要有混合式步进电机、永磁式步进电机、交流永磁同步电机、直流电机或者伺服电机等类型。目前，对云台电机的控制主要使用集成电路芯片进行驱动电路设计，电机电流通过集成电路芯片的参考电压控制引脚输入不同的电压信号以实现电流大小的控制。传统的控制方式是将电机的电流限定为额定最大工作电流，这样电机的电流峰值不能改变，也使控制系统整体功率损耗较大，电机工作噪声较大。为了解决上述问题，人们采用集成电路或者一些较复杂的电路实现电机电流控制以实现对电机功率进行控制，但是，采用集成电路控制必然导致控制系统成本的增加，而采用复杂的控制电路则增加了系统开发的复杂程度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、减小系统功耗、增强系统工作性能并且降低控制系统成本的云台电机限流控制电路。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种云台电机限流控制电路，由三极管及电阻连接构成，三极管的基极通过第一电阻与云台逻辑控制单元的输出控制端相连接；三极管的集电极连接第二电阻，第二电阻的另一端分别连接第三电阻和电机驱动控制单元的参考电压控制信号输入端，第三电阻的另一端与工作电压相连接；三极管的发射极接地。
而且，所述的三极管为NPN型三极管。
一种云台电机限流控制电路，由三极管及电阻连接构成，三极管的基极通过第一电阻与云台逻辑控制单元的输出控制端相连接；三极管的发射极连接第二电阻，第二电阻的另一端分别连接第三电阻和电机驱动控制单元的参考电压控制信号输入端，第三电阻的另一端与工作电压相连接；三极管的集电极接地。
而且，所述的三极管为PNP型三极管。
本发明的优点和积极效果是：
1、本限流控制电路由三极管及电阻连接构成，通过云台逻辑控制单元向三极管发送控制信号，使其向电机驱动控制单元输出两级电压，从而实现了对电机的限流控制功能，可有效节省电机静止时的驱动电流，减少了电机的发热，增加了电机工作寿命，减少了产品功率损耗，增加了系统整体性能。
2、本限流控制电路结构简单，采用成本低廉的少数电子元件构成，可有效降低设计成本；采用小封装型电子元件实现，可有效减小电路板面积；通过逻辑电平信号进行控制，可有效降低控制难度。
3、本发明设计合理，有效地实现了对电机的限流控制功能，节省了电机静止时的驱动电流，减少了电机发热，增加了电机工作寿命，减少了产品功率损耗，增加了系统整体性能，实现了云台控制系统的低功耗方案。
附图说明
图1是本发明的应用示意图。
图2是本发明第一实施例的电路图；
图3是本发明第二实施例的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
一种云台电机限流控制电路，如图1所示，连接在云台逻辑控制单元和电机驱动控制单元之间实现对云台电机的限流控制功能。云台逻辑控制单元和电机驱动控制单元分别为现有的集成电路芯片，例如：云台逻辑控制单元可以采用单片机芯片，电机驱动控制单元可以采用电机驱动芯片。云台逻辑控制单元的输出控制端连接到本云台电机限流控制电路的输入端(IN)，云台电机限流控制电路的输出端(Vref)连接到电机驱动控制单元的参考电压控制信号输入端上。本云台电机限流控制电路为参考电压控制电路，包括两种电路结构方式，下面分别予以描述：
实施例1
如图2所示，云台电机限流控制电路由一个NPN型三极管Q1及与其配合的三个电阻R1、R2、R3连接构成，其具体连接方式为：三极管Q1的基极通过电阻R1与云台逻辑控制单元的输出控制端相连接；三极管Q1的集电极连接电阻R2，电阻R2的另一端分别连接电阻R3和电机驱动控制单元的参考电压控制信号输入端，电阻R3的另一端与工作电压VCC相连接；三极管Q1的发射极接地。三极管Q1起到开关的作用，通过云台逻辑控制单元的输出控制端向IN引脚输入电平使三极管Q1的集电极与发射极处于导通或截止状态。当IN引脚输入高电平时，则三极管Q1的集电极与发射极导通，使电阻R2与R3构成分压电路，输出电压Vref＝(VCC-Von)R2/(R2+R3)，(其中Von为三极管Q1导通时集电极与发射极的导通电压)。当IN引脚输入低电平时，则三极管Q1的集电极与发射极处于截止状态，使输出电压为：Vref＝VCC。由三极管Q1输入引脚IN的电平状态可以确定本控制电路的输出引脚Vref的输出为两级输出电压。输出电压Vref的大小取决于电阻R2与R3值的大小关系。根据输出电压Vref两级电压值的不同，经过电机驱动控制单元的参考电压控制端对电机的电流进行控制。
实施例2
如图3所示，云台电机限流控制电路由一个PNP型三极管Q1及与其配合的三个电阻R1、R2、R3连接构成，其具体连接方式为：三极管Q1的基极通过电阻R1与云台逻辑控制单元的输出控制端相连接；三极管Q1的发射极连接电阻R2，电阻R2的另一端分别连接电阻R3和电机驱动控制单元的参考电压控制信号输入端，电阻R3的另一端与工作电压相连接；三极管Q1的集电极接地。该三极管Q1起到开关的作用，通过云台逻辑控制单元的输出控制端向IN引脚输入电平使三极管Q1的集电极与发射极处于导通或截止状态。当IN引脚输入低电平时，则三极管Q1的集电极与发射极导通，使电阻R2与R3构成分压电路，输出电压Vref＝(VCC-Von)R2/(R2+R3)，(其中Von为三极管Q1导通时发射极与集电极的导通电压)。当IN引脚输入高电平时，则三极管Q1的集电极与发射极处于截止状态，使输出电压为：Vref＝VCC。由三极管Q1输入引脚IN的电平状态可以确定本控制电路的输出引脚Vref的输出为两级输出电压。输出电压Vref的大小取决于电阻R2与R3值的大小关系，根据输出电压Vref两级电压值的不同，经过电机驱动集成电路的参考电压(Vref)控制端对电机的电流进行控制。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种云台电机限流控制电路，其特征在于：由三极管及电阻连接构成，三极管的基极通过第一电阻与云台逻辑控制单元的输出控制端相连接；三极管的集电极连接第二电阻，第二电阻的另一端分别连接第三电阻和电机驱动控制单元的参考电压控制信号输入端，第三电阻的另一端与工作电压相连接；三极管的发射极接地。
2.根据权利要求1所述的云台电机限流控制电路，其特征在于：所述的三极管为NPN型三极管。
3.一种云台电机限流控制电路，其特征在于：由三极管及电阻连接构成，三极管的基极通过第一电阻与云台逻辑控制单元的输出控制端相连接；三极管的发射极连接第二电阻，第二电阻的另一端分别连接第三电阻和电机驱动控制单元的参考电压控制信号输入端，第三电阻的另一端与工作电压相连接；三极管的集电极接地。
4.根据权利要求3所述的云台电机限流控制电路，其特征在于：所述的三极管为PNP型三极管。
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