CN106159903A - 一种保鲜机电机堵转保护电路 - Google Patents

一种保鲜机电机堵转保护电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种保鲜机电机堵转保护电路。本发明包括开关电源电路、5V稳压电路和电源电压检测电路。本发明开关电源电路中的变压器T101的次级接高频整流管D113‑D116,经高频整流管D113‑D116整流后经滤波电容C111滤波,从而提供直流电机工作电源。其中放电电阻R117给滤波电容C111提供放电回路;栅级驱动电阻R121和栅级放电电阻R162为MOS管栅级进行保护。续流二极管D117用于直流电机控制回路,隔离二极管D112用于避免5V稳压电路受到直流电机工作电压的影响。本发明电路设计简单,低成本、实际测试效果良好。能够快速识别直流电机堵转状态,降低电机设计等级要求,提高电路设计可靠性。

Description

一种保鲜机电机堵转保护电路
技术领域
本发明属于家电领域,尤其是一种保鲜机电机堵转保护电路。
背景技术
在家电控制领域,出口欧洲的产品都有认证要求,在保鲜机产品中,需要做电机堵转实验。为了达到家电产品的认证要求,传统方法电机堵转保护一般采用增加一个PTC或温度保护开关的方法,其电路原理如图1所示。传统电机堵转保护电路方案存在以下两个问题:
1.增加PTC或温度保护开关成本较高。
2.采用PTC或温度保护开关要等器件发热到一定程度才能保护,电机堵转后到保护动作的时间较长。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提出一种保鲜机电机堵转保护电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下:
一种保鲜机电机堵转保护电路,包括开关电源电路、5V稳压电路和电源电压检测电路。
开关电源电路包括保险丝F101、压感电阻ZNR101、高频整流管D101-D105、电阻R105-R108、电容C102-C104、变容二极管DA101、变压器T102A和T101、三极管TR101和TR102、高频整流管D113-D116、滤波电容C111、放电电阻R117、MOS管Q112、栅级驱动电阻R121、栅级放电电阻R162、续流二极管D117、隔离二极管D112,其中变压器T102A包括两个主侧和一个副侧。
保险丝F101的一端同时与压感电阻ZNR101的一端、高频整流管D101的正极、高频整流管D103的负极相连接,压感电阻ZNR101的另一端同时与高频整流管D102的正极、高频整流管D104的负极相连接,高频整流管D101的负极同时与高频整流管D102的负极、电阻R105的一端、电阻R106的一端、电容C103的一端、三极管TR101的集电极相连接;高频整流管D103的正极同时与高频整流管D104的正极、高频整流管D105的正极、变压器T102A副侧的一端、三极管TR102的发射极、电容C104的一端相连接,高频整流管D105的负极同时与变容二极管DA101的一端、电阻R105的另一端、电容C102的一端相连接,电容C102的另一端与电阻R106的另一端相连接;变容二极管DA101的另一端同时与变压器T102A副侧的另一端、电阻R108的一端相连接;三极管TR101的基极与电阻R107的一端相连接,电阻R107的另一端与变压器T102A一个主侧的一端相连接,变压器T102A一个主侧的另一端同时与三极管TR101的发射极、三极管TR102的集电极、变压器T102A另一个主侧的一端相连接;三极管TR102的基极与电阻R108的另一端相连接;压器T102A另一个主侧的另一端与变压器T101初级的一端相连接,变压器T101初级的另一端同时与电容C103的另一端、电容C104的另一端相连接;变压器T101次级的一端同时与高频整流管D114的正极、高频整流管D116的负极相连接,变压器T101次级的另一端同时与高频整流管D113的正极、高频整流管D115的负极相连接;高频整流管D113的负极同时与高频整流管D114的负极、续流二极管D117的负极、滤波电容C111的正极、续流二极管D117的负极、隔离二极管D112的正极相连接;高频整流管D115的正极同时与高频整流管D116的的正极、滤波电容C111的负极相连接;续流二极管D117的正极与MOS管Q112的漏极相连接,MOS管Q112的栅极与栅级驱动电阻R121的一端相连接,栅级驱动电阻R121的另一端与栅级放电电阻R162的一端相连接,同时外接单片机的I/O口,栅级放电电阻R162的另一端与MOS管Q112的源极相接,并同时接地;续流二极管D117的两端连接有电机。
5V稳压电路包括电阻R113和R114以及R116、电容C109和C110、三极管TR105、稳压二极管ZD102、滤波电容C115。电阻R114的一端与电阻R116的一端、开关电源电路中隔离二极管D112的负极相接,同时外接电源VCC;电阻R114的另一端同时与电容C110的一端、三极管TR105的基极、稳压二极管ZD102的负极相连接;电容C110的另一端同时与开关电源电路中放电电阻R117的另一端、稳压二极管ZD102的正极、电容C109的一端、滤波电容C115的负极、电阻R113的一端相连接,并同时接地;三极管TR105的发射极同时与电容C109的另一端、滤波电容C115的正极、电阻R113的另一端相连接,并同时外接5V电源。
电源电压检测电路包括电阻R118和R119、二极管D110和D111、电容C112。电阻R118的一端同时与开关电源电路中隔离二极管D112的负极相接,同时外接电源VCC;电阻R118的另一端同时与电阻R119的一端、二极管D110的负极、二极管D111的正极、电容C112的一端相连接,同时外接单片机的I/O口,该单片机为一般通用单片机;电阻R119的另一端与二极管D110的正极相连接,并同时接地;二极管D111的负极外接5V电源;电容C112的另一端接地。
本发明工作过程如下:
本发明由保险丝F101、压感电阻ZNR101、高频整流管D101-D105、电阻R105-R108、电容C102-C104、变容二极管DA101、变压器T102A和T101、三极管TR101和TR102、高频整流管D113-D116、滤波电容C111、放电电阻R117、MOS管Q112、栅级驱动电阻R121、栅级放电电阻R162、续流二极管D117、隔离二极管D112组成开关电源电路;变压器T101的次级接高频整流管D113-D116,经高频整流管D113-D116整流后经滤波电容C111滤波,从而提供直流电机工作电源。其中放电电阻R117给滤波电容C111提供放电回路;栅级驱动电阻R121和栅级放电电阻R162为MOS管栅级进行保护。续流二极管D117用于直流电机控制回路,当MOS管Q112截止时,直流电机线圈回路的电流不能突变,电流通过续流二极管D117进行泄放,避免直流电机线圈两端产生高压,烧坏MOS管Q112。隔离二极管D112用于避免5V稳压电路受到直流电机工作电压的影响。
本发明有益效果如下:
本发明电路设计简单,低成本、实际测试效果良好。能够快速识别直流电机堵转状态,降低电机设计等级要求,节省元器件成本,提高电路设计可靠性。本发明已经成功应用在保鲜机产品上,具有较好的实用价值,可以推广到其他家电项目。
附图说明
图1是常用的直流电机堵转保护电路原理图。
图2是本发明设计的直流电机堵转保护电路原理图。
图3为本发明中电机正常运转工作时V-DET处检测波形。
图4为本发明中电机电机堵转时V-DET处检测波形。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明左进一步说明。
如图2所示,一种保鲜机电机堵转保护电路,包括开关电源电路、5V稳压电路和电源电压检测电路。
开关电源电路包括保险丝F101、压感电阻ZNR101、高频整流管D101-D105、电阻R105-R108、电容C102-C104、变容二极管DA101、变压器T102A和T101、三极管TR101和TR102、高频整流管D113-D116、滤波电容C111、放电电阻R117、MOS管Q112、栅级驱动电阻R121、栅级放电电阻R162、续流二极管D117、隔离二极管D112,其中变压器T102A包括两个主侧和一个副侧。
保险丝F101的一端同时与压感电阻ZNR101的一端、高频整流管D101的正极、高频整流管D103的负极相连接,压感电阻ZNR101的另一端同时与高频整流管D102的正极、高频整流管D104的负极相连接,高频整流管D101的负极同时与高频整流管D102的负极、电阻R105的一端、电阻R106的一端、电容C103的一端、三极管TR101的集电极相连接;高频整流管D103的正极同时与高频整流管D104的正极、高频整流管D105的正极、变压器T102A副侧的一端、三极管TR102的发射极、电容C104的一端相连接,高频整流管D105的负极同时与变容二极管DA101的一端、电阻R105的另一端、电容C102的一端相连接,电容C102的另一端与电阻R106的另一端相连接;变容二极管DA101的另一端同时与变压器T102A副侧的另一端、电阻R108的一端相连接;三极管TR101的基极与电阻R107的一端相连接,电阻R107的另一端与变压器T102A一个主侧的一端相连接,变压器T102A一个主侧的另一端同时与三极管TR101的发射极、三极管TR102的集电极、变压器T102A另一个主侧的一端相连接;三极管TR102的基极与电阻R108的另一端相连接;压器T102A另一个主侧的另一端与变压器T101初级的一端相连接,变压器T101初级的另一端同时与电容C103的另一端、电容C104的另一端相连接;变压器T101次级的一端同时与高频整流管D114的正极、高频整流管D116的负极相连接,变压器T101次级的另一端同时与高频整流管D113的正极、高频整流管D115的负极相连接;高频整流管D113的负极同时与高频整流管D114的负极、续流二极管D117的负极、滤波电容C111的正极、续流二极管D117的负极、隔离二极管D112的正极相连接;高频整流管D115的正极同时与高频整流管D116的的正极、滤波电容C111的负极相连接;续流二极管D117的正极与MOS管Q112的漏极相连接,MOS管Q112的栅极与栅级驱动电阻R121的一端相连接,栅级驱动电阻R121的另一端与栅级放电电阻R162的一端相连接,同时外接单片机的I/O口,栅级放电电阻R162的另一端与MOS管Q112的源极相接,并同时接地;续流二极管D117的两端连接有电机。
5V稳压电路包括电阻R113和R114以及R116、电容C109和C110、三极管TR105、稳压二极管ZD102、滤波电容C115。电阻R114的一端与电阻R116的一端、开关电源电路中隔离二极管D112的负极相接,同时外接电源VCC;电阻R114的另一端同时与电容C110的一端、三极管TR105的基极、稳压二极管ZD102的负极相连接;电容C110的另一端同时与开关电源电路中放电电阻R117的另一端、稳压二极管ZD102的正极、电容C109的一端、滤波电容C115的负极、电阻R113的一端相连接,并同时接地;三极管TR105的发射极同时与电容C109的另一端、滤波电容C115的正极、电阻R113的另一端相连接,并同时外接5V电源。
电源电压检测电路包括电阻R118和R119、二极管D110和D111、电容C112。电阻R118的一端同时与开关电源电路中隔离二极管D112的负极相接,同时外接电源VCC;电阻R118的另一端同时与电阻R119的一端、二极管D110的负极、二极管D111的正极、电容C112的一端相连接,同时外接单片机的I/O口,该单片机为一般通用单片机;电阻R119的另一端与二极管D110的正极相连接,并同时接地;二极管D111的负极外接5V电源;电容C112的另一端接地。
本发明工作过程如下:
本发明由保险丝F101、压感电阻ZNR101、高频整流管D101-D105、电阻R105-R108、电容C102-C104、变容二极管DA101、变压器T102A和T101、三极管TR101和TR102、高频整流管D113-D116、滤波电容C111、放电电阻R117、MOS管Q112、栅级驱动电阻R121、栅级放电电阻R162、续流二极管D117、隔离二极管D112组成开关电源电路;变压器T101的次级接高频整流管D113-D116,经高频整流管D113-D116整流后经滤波电容C111滤波,从而提供直流电机工作电源。其中放电电阻R117给滤波电容C111提供放电回路;栅级驱动电阻R121和栅级放电电阻R162为MOS管栅级进行保护。续流二极管D117用于直流电机控制回路,当MOS管Q112截止时,直流电机线圈回路的电流不能突变,电流通过续流二极管D117进行泄放,避免直流电机线圈两端产生高压,烧坏MOS管Q112。隔离二极管D112用于避免5V稳压电路受到直流电机工作电压的影响。
当电机正常运转工作时,其V-DET处检测波形如图3所示,当电机堵转时,其V-DET处检测波形如图4所示,电机堵转时,检测波形的底部明显低于正常工作状态,利用V-DET处检测到的波形进行A/D转换,单片机从而判断电机是否是堵转状态,在堵转状态下单片机控制VACU为低电平,从而对电机进行保护。

Claims (4)

1.一种保鲜机电机堵转保护电路,其特征在于包括开关电源电路、5V稳压电路和电源电压检测电路;
开关电源电路包括保险丝F101、压感电阻ZNR101、高频整流管D101-D105、电阻R105-R108、电容C102-C104、变容二极管DA101、变压器T102A和T101、三极管TR101和TR102、高频整流管D113-D116、滤波电容C111、放电电阻R117、MOS管Q112、栅级驱动电阻R121、栅级放电电阻R162、续流二极管D117、隔离二极管D112,其中变压器T102A包括两个主侧和一个副侧;
保险丝F101的一端同时与压感电阻ZNR101的一端、高频整流管D101的正极、高频整流管D103的负极相连接,压感电阻ZNR101的另一端同时与高频整流管D102的正极、高频整流管D104的负极相连接,高频整流管D101的负极同时与高频整流管D102的负极、电阻R105的一端、电阻R106的一端、电容C103的一端、三极管TR101的集电极相连接;高频整流管D103的正极同时与高频整流管D104的正极、高频整流管D105的正极、变压器T102A副侧的一端、三极管TR102的发射极、电容C104的一端相连接,高频整流管D105的负极同时与变容二极管DA101的一端、电阻R105的另一端、电容C102的一端相连接,电容C102的另一端与电阻R106的另一端相连接;变容二极管DA101的另一端同时与变压器T102A副侧的另一端、电阻R108的一端相连接;三极管TR101的基极与电阻R107的一端相连接,电阻R107的另一端与变压器T102A一个主侧的一端相连接,变压器T102A一个主侧的另一端同时与三极管TR101的发射极、三极管TR102的集电极、变压器T102A另一个主侧的一端相连接;三极管TR102的基极与电阻R108的另一端相连接;压器T102A另一个主侧的另一端与变压器T101初级的一端相连接,变压器T101初级的另一端同时与电容C103的另一端、电容C104的另一端相连接;变压器T101次级的一端同时与高频整流管D114的正极、高频整流管D116的负极相连接,变压器T101次级的另一端同时与高频整流管D113的正极、高频整流管D115的负极相连接;高频整流管D113的负极同时与高频整流管D114的负极、续流二极管D117的负极、滤波电容C111的正极、续流二极管D117的负极、隔离二极管D112的正极相连接;高频整流管D115的正极同时与高频整流管D116的的正极、滤波电容C111的负极相连接;续流二极管D117的正极与MOS管Q112的漏极相连接,MOS管Q112的栅极与栅级驱动电阻R121的一端相连接,栅级驱动电阻R121的另一端与栅级放电电阻R162的一端相连接,同时外接单片机的I/O口,栅级放电电阻R162的另一端与MOS管Q112的源极相接,并同时接地;续流二极管D117的两端连接有电机。
2.根据权利要求1所述的一种保鲜机电机堵转保护电路,其特征在于5V稳压电路包括电阻R113和R114以及R116、电容C109和C110、三极管TR105、稳压二极管ZD102、滤波电容C115;电阻R114的一端与电阻R116的一端、开关电源电路中隔离二极管D112的负极相接,同时外接电源VCC;电阻R114的另一端同时与电容C110的一端、三极管TR105的基极、稳压二极管ZD102的负极相连接;电容C110的另一端同时与开关电源电路中放电电阻R117的另一端、稳压二极管ZD102的正极、电容C109的一端、滤波电容C115的负极、电阻R113的一端相连接,并同时接地;三极管TR105的发射极同时与电容C109的另一端、滤波电容C115的正极、电阻R113的另一端相连接,并同时外接5V电源。
3.根据权利要求1所述的一种保鲜机电机堵转保护电路,其特征在于电源电压检测电路包括电阻R118和R119、二极管D110和D111、电容C112。电阻R118的一端同时与开关电源电路中隔离二极管D112的负极相接,同时外接电源VCC;电阻R118的另一端同时与电阻R119的一端、二极管D110的负极、二极管D111的正极、电容C112的一端相连接,同时外接单片机的I/O口;电阻R119的另一端与二极管D110的正极相连接,并同时接地;二极管D111的负极外接5V电源;电容C112的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的一种保鲜机电机堵转保护电路,其特征在于本发明工作过程如下:
由保险丝F101、压感电阻ZNR101、高频整流管D101-D105、电阻R105-R108、电容C102-C104、变容二极管DA101、变压器T102A和T101、三极管TR101和TR102、高频整流管D113-D116、滤波电容C111、放电电阻R117、MOS管Q112、栅级驱动电阻R121、栅级放电电阻R162、续流二极管D117、隔离二极管D112组成开关电源电路;变压器T101的次级接高频整流管D113-D116,经高频整流管D113-D116整流后经滤波电容C111滤波,从而提供直流电机工作电源;其中放电电阻R117给滤波电容C111提供放电回路;栅级驱动电阻R121和栅级放电电阻R162为MOS管栅级进行保护;续流二极管D117用于直流电机控制回路,当MOS管Q112截止时,直流电机线圈回路的电流不能突变,电流通过续流二极管D117进行泄放,避免直流电机线圈两端产生高压,烧坏MOS管Q112;隔离二极管D112用于避免5V稳压电路受到直流电机工作电压的影响。
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