CN102055183B

CN102055183B - 一种电动轮椅开关控制电路

Info

Publication number: CN102055183B
Application number: CN 201010580467
Authority: CN
Inventors: 唐志坚
Original assignee: DONGGUAN ZHIWEI NC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: DONGGUAN ZHIWEI NC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2030-12-09
Also published as: CN102055183A

Abstract

本发明涉及电动轮椅设备技术领域，尤其涉及一种电动轮椅开关控制电路，包括总控制器、反极保护开关控制电路；反极保护开关控制电路连接包括二极管D10、二极管D11、开关管U8、电源开关S4、三极管Q10；D10的正极与电源正极电连接，D10的负极与U8的管脚2连接；Q10的基极与总控制器电连接，Q10的集电极与D11的正极、U8的管脚1连接，Q10的发射极接地；开关管的管脚3接直流电；S4一端接地，另一端与D11的负极连接。本发明在电动轮椅控制器电源控制电路中采用硬开机、软关机相结合使得电动轮椅在关机状态下功耗为零，并同时在开机时能对反极性有保护作用，整个电动轮椅系统的稳定性高。

Description

一种电动轮椅开关控制电路

技术领域

本发明涉及电动轮椅设备技术领域，尤其涉及一种电动轮椅开关控制电路。

背景技术

目前应用于电动轮椅控制器电源开关电路采用典型的MCU控制软开关技术，其控制方法简单，通过外部开关按键触发MCU，MCU唤醒或者MCU检测到开关信号后进行软开机。但由于电动轮椅采用电池供电，如果MCU长期工作或者处于休眠状态时，电路中除了MCU及外围电路外，还有稳压电路也在工作，稳压电路长期工作会做一些无用功，从而消耗一些电能。

同时电动轮椅控制器电源供电电路采用直接供电方式，即电池接上整个系统就直接上电，但由于电池属于便携式设备，客户使用时经常对电池进行拆卸，再次装上时有反接的可能，对整个控制器电路都有很大的威胁。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种电动轮椅在关机状态下电路零功耗，在开机时对反极性具有保护作用，电动轮椅系统的稳定性好的电动轮椅开关控制电路。

本发明的目的通过以下技术措施实现：一种电动轮椅开关控制电路，包括总控制器、反极保护开关控制电路；反极保护开关控制电路连接包括二极管D10、二极管D11、开关管U8、电源开关S4、三极管Q10；D10的正极与电源正极电连接，D10的负极与U8的管脚2连接；Q10的基极与总控制器电连接，Q10的集电极与D11的正极、U8的管脚1连接，Q10的发射极接地；开关管的管脚3接直流电输出；S4一端接地，另一端与D11的负极连接。

其中，反极保护开关控制电路还包括电阻R92、R41、R42、R43、R44、R100；电容C43、C20；二极管D12；门电路U10；R92一端与U8的管脚1连接，R92另一端与U8的管脚2连接；R41一端与总控制器的管脚19连接，R41的另一端与U10输入端连接；U10输出端与R42的一端、R43的一端连接；R43的另一端与Q10的基极连接；D12的负极与C20的一端、R100的一端、S4的一端连接；D12的正极与R44的一端、C43的一端、反极保护开关控制电路的输出端连接；R42的另一端、R44的另一端连接3.3V直流电，C43的另一端接地；C20的另一端、R100的另一端、S4的另一端接地。

其中，反极保护开关控制电路还包括大功率输出开关电路，大功率输出开关电路包括继电器K1、二极管D9、三极管Q9、电阻R39、R40、电容C42；继电器的控制极的2脚与D9的正极、Q9的集电极连接；继电器的控制极的3脚、D9的负极连接24V直流电输出；Q9的基极与R40的一端、R39的一端连接；Q9的发射极、R40的另一端接地；R39的另一端与C42的一端与总控制器的管脚4连接、C42的另一端接地；继电器K1开关输入端接电源正极；继电器K1的4脚、5脚、6脚接地。

其中，开关管U8的型号为BSP350。

其中，还包括电流检测电路，电流检测电路与总控制器的管脚5、管脚6、管脚7、管脚22连接。

其中，电流检测电路包括控制器U19、二极管D8、电阻R58、电阻R59、运算放大器U6A；U19的管脚9、管脚10、管脚11分别与主控制器U1的管脚22、管脚7、管脚6连接；R59的一端与总控制器的管脚5连接；R59的另一端与运算放大器U6A的输出端、运算放大器U6A的反相输入端连接；运算放大器U6A的同相输入端与D8的正极、R58的一端连接，运算放大器U6A接3.3V直流电。

其中，U19的型号为CD4051。

其中，总控制器型号为MC56F8013VFAE。

本发明有益效果在于：一种电动轮椅开关控制电路，包括总控制器、反极保护开关控制电路；反极保护开关控制电路连接包括二极管D10、二极管D11、开关管U8、电源开关S4、三极管Q10；D10的正极与电源正极电连接，D10的负极与U8的管脚2连接；Q10的基极与总控制器电连接，Q10的集电极与D11的正极、U8的管脚1连接，Q10的发射极接地；开关管的管脚3接直流电输出；S4一端接地，另一端与D11的负极连接。D10的正极接到电池正极，D10的负极与开关管U8的管脚2连接，当没有开机时，正确连接电池时电流可以通过D10进入开关管U8的管脚2，电源开关S4为常开开关，如果电源开关S4没有按下，反极保护开关控制电路与地不连通，电流无法进入电动轮椅系统。当电源开关S4按下开机时，开关管U8导通，电动轮椅系统上电，进行自检，如果电动轮椅系统正常，总控制器即给出低电平，使得Q10导通锁住开关管U8，电动轮椅系统可以正常工作。如果电动轮椅系统自检没有通过，总控制器将给出高电平，开关管U8无法锁住，当电源开关S4放开时，开关管U8截止，电动轮椅系统断开电源。

当连接电池极性相反时，由于有D10的存在，电流无法进入开关管U8，也不能进入整个电动轮椅系统，使电动轮椅系统处于安全状态。本发明在电动轮椅控制器电源控制电路中采用硬开机、软关机相结合使得电动轮椅在关机状态下零功耗，并同时在开机时能对反极性有保护作用，整个电动轮椅系统的稳定性高。

附图说明

图1是本发明的方框原理图；

图2是本发明的反极保护开关控制电路的电路图；

图3是本发明的电流检测电路的电路图；

图4是本发明的总控制器的电路图。

附图标记：

100——反极保护开关控制电路

101——总控制器

102——电流检测电路

103——电动轮椅系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，如图1~图4所示。

一种电动轮椅开关控制电路，包括总控制器101、反极保护开关控制电路100；反极保护开关控制电路100连接包括二极管D10、二极管D11、开关管U8、电源开关S4、三极管Q10；D10的正极与电源正极电连接，D10的负极与U8的管脚2连接；Q10的基极与总控制器101电连接，Q10的集电极与D11的正极、U8的管脚1连接，Q10的发射极接地；开关管的管脚3接直流电输出；S4一端接地，另一端与D11的负极连接。D10的正极接到电池正极，D10的负极与开关管U8的管脚2连接，当没有开机时，正确连接电池时电流可以通过D10进入开关管U8的管脚2，电源开关S4为常开开关，如果电源开关S4没有按下，反极保护开关控制电路100与地不连通，电流无法进入电动轮椅系统103。当电源开关S4按下开机时，开关管U8导通，电动轮椅系统103上电，进行自检，如果电动轮椅系统103正常，总控制器101即给出低电平，使得Q10导通锁住开关管U8，电动轮椅系统103可以正常工作。如果电动轮椅系统103自检没有通过，总控制器101将给出高电平，开关管U8无法锁住，当电源开关S4放开时，开关管U8截止，电动轮椅系统103断开电源。

当连接电池极性相反时，由于有D10的存在，电流无法进入开关管U8，也不能进入整个电动轮椅系统103，使电动轮椅系统103处于安全状态。本发明在电动轮椅控制器电源控制电路中采用硬开机、软关机相结合，使得电动轮椅在关机状态下零功耗，并同时在开机时能对反极性有保护作用，整个电动轮椅系统103的稳定性高。

本实施例的反极保护开关控制电路100还包括电阻R92、R41、R42、R43、R44、R100；电容C43、C20；二极管D12、门电路U10；R92一端与U8的管脚1连接，R92另一端与U8的管脚2连接；R41一端与总控制器101的管脚19连接，R41的另一端与U10输入端连接；U10输出端与R42的一端、R43的一端连接；R43的另一端与Q10的基极连接；D12的负极与C20的一端、R100的一端、S4的一端连接；D12的正极与R44的一端、C43的一端、反极保护开关控制电路100的输出端连接；R42的另一端、 R44的另一端连接3.3V直流电，C43的另一端接地；C20的另一端、R100的另一端、S4的另一端接地。

本实施例的D10的型号为：1N4001，Q10的型号为8050，本实施例的U10型号具体为：74HC14，本发明的U10为74系列的门电路。

本实施例的开关管U8的型号为BSP350。

实施例2

本实施例的在实施例1的基础上，反极保护开关控制电路100还包括大功率输出开关电路，大功率输出开关电路包括继电器K1、二极管D9、三极管Q9、电阻R39、R40,电容C42；继电器的控制极的2脚与D9的正极、Q9的集电极连接；继电器的控制极的3脚、D9的负极连接24V直流电输出；Q9的基极与R40的一端、R39的一端连接；Q9的发射极、R40的另一端接地；R39的另一端与C42的一端与总控制器101的管脚4连接、C42的另一端接地；继电器K1开关输入端接电源正极；继电器K1的4脚、5脚、6脚接地，由于电动轮椅系统103需要有时候需要大功率输出，为了保证整个电动轮椅系统103能大功率工作，电路中另外加入K1继电器，当电动轮椅系统103处于大功率状态时，总控制器101将大功率输出开关电路信号输入端置高电平，继电器K1工作，此时D10与开关管U8处于无效状态，整个电动轮椅系统103电源总线由K1经过，达到大功率效果。

本实施例的还包括电流检测电路102，还包括电流检测电路102，电流检测电路102与总控制器101的管脚5、管脚6、管脚7、管脚22连接。

本实施例的电流检测电路包括控制器U19、二极管D8、电阻R58、电阻R59、运算放大器U6A；U19的管脚9、管脚10、管脚11分别与主控制器U1的管脚22、管脚7、管脚6连接；R59的一端与总控制器101的管脚5连接；R59的另一端与运算放大器U6A的输出端、运算放大器U6A的反相输入端连接；运算放大器U6A的同相输入端与D8的正极、R58的一端连接，运算放大器U6A接3.3V直流电，电流检测电路102用于检测电动轮椅工作状态，并将检查的结果发送给总控制器101，总控制器101根据电流检测电路102检测出的结果控制电路的开关动作。

本实施例的其U19的型号为CD4051。

本实施例的总控制器101型号为MC56F8013VFAE。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种电动轮椅开关控制电路，包括总控制器，其特征在于：还包括反极保护开关控制电路；

反极保护开关控制电路包括二极管D10、二极管D11、开关管U8、电源开关S4、三极管Q10；

D10的正极与电源正极电连接，D10的负极与U8的管脚2连接；

Q10的基极与总控制器电连接，Q10的集电极与D11的正极、U8的管脚1连接，Q10的发射极接地；

开关管的管脚3接直流电输出；

S4一端接地，另一端与D11的负极连接；

所述反极保护开关控制电路还包括电阻R92、R41、R42、R43、R44、R100；电容C43、C20；二极管D12；门电路U10；

R92一端与U8的管脚1连接，R92另一端与U8的管脚2连接；

R41一端与总控制器的管脚19连接，R41的另一端与U10输入端连接；

U10输出端与R42的一端、R43的一端连接；

R43的另一端与Q10的基极连接；

D12的负极与C20的一端、R100的一端、S4的一端连接；

D12的正极与R44的一端、C43的一端、反极保护开关控制电路的输出端连接；

R42的另一端、R44的另一端连接3.3V直流电，C43的另一端接地；

C20的另一端、R100的另一端、S4的另一端接地；

所述开关管U8的型号为BSP350；所述总控制器型号为MC56F8013VFAE。

2.根据权利要求1所述的一种电动轮椅开关控制电路，其特征在于：反极保护开关控制电路还包括大功率输出开关电路，大功率输出开关电路包括继电器K1、二极管D9、三极管Q9、电阻R39、R40、电容C42;

继电器的控制极的2脚与D9的正极、Q9的集电极连接；

继电器的控制极的3脚、D9的负极连接24V直流电输出；

Q9的基极与R40的一端、R39的一端连接；

Q9的发射极、R40的另一端接地；

R39的另一端与C42的一端与总控制器的管脚4连接, C42的另一端接地；

继电器K1开关输入端接电源正极；

继电器K1的4脚、5脚、6脚接地。

3.根据权利要求1所述的一种电动轮椅开关控制电路，其特征在于：还包括电流检测电路，电流检测电路与总控制器的管脚5、管脚6、管脚7、管脚22连接。

4.根据权利要求3所述的一种电动轮椅开关控制电路，其特征在于：电流检测电路包括控制器U19、二极管D8、电阻R58、电阻R59、运算放大器U6A；

U19的管脚9、管脚10、管脚11分别与主控制器U1的管脚22、管脚7、管脚6连接；

R59的一端与总控制器的管脚5连接；

R59的另一端与运算放大器U6A的输出端、运算放大器U6A的反相输入端连接；

运算放大器U6A的同相输入端与D8的正极、R58的一端连接，运算放大器U6A接3.3V直流电；U19的型号为CD4051。