CN106452219B - 直流无刷开关 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直流无刷开关。其中，该直流无刷开关包括：开关壳体以及设置在开关壳体中的无刷通断信号触发开关部件；无刷控制保护组件，设置在开关壳体中并与无刷通断信号触发开关部件连接，用于在无刷通断信号触发开关部件的触发下控制无刷马达进行工作，其中，无刷控制保护组件包括主控制线路组件和场效应管线路组件，主控制线路组件设置在开关壳体中的第一内侧表面上，场效应管线路组件设置在开关壳体中与第一内侧表面相对的第二内侧表面上，主控制线路组件和场效应管线路组件通过端子连接。本发明解决了现有技术中的无刷通断信号触发开关部件和无刷控制保护组件二者连接复杂、联合控制效果较差的技术问题。

Description

直流无刷开关
技术领域
本发明涉及电器控制领域，具体而言，涉及一种直流无刷开关。
背景技术
无刷电机因去除了电刷，因此具有工作噪音低、运转顺畅、无换向火花产生、工作寿命长以及维护成本低等特点。无刷电机越来越多的运用于直流电动工具中，目前，直流无刷电动工具一般是由无刷电机、无刷通断信号触发开关、无刷控制保护组件、电池包组成。无刷通断信号触发开关和无刷控制保护组件一般通过若干根导线连接，连接可靠性不高，装配麻烦，且过多的导线连接易造成电干扰，从而出现误判断，影响控制效果。综上，现有技术中存在无刷通断信号触发开关部件和无刷控制保护组件二者连接复杂、联合控制效果较差的技术问题。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种直流无刷开关，以至少解决现有技术中的无刷通断信号触发开关部件和无刷控制保护组件二者连接复杂、联合控制效果较差的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种直流无刷开关，该直流无刷开关包括：开关壳体以及设置在上述开关壳体中的无刷通断信号触发开关部件；无刷控制保护组件，设置在上述开关壳体中并与上述无刷通断信号触发开关部件连接，用于在上述无刷通断信号触发开关部件的触发下控制无刷马达进行工作，其中，上述无刷控制保护组件包括主控制线路组件和场效应管线路组件，上述主控制线路组件设置在上述开关壳体中的第一内侧表面上，上述场效应管线路组件设置在上述开关壳体中与上述第一内侧表面相对的第二内侧表面上，上述主控制线路组件和上述场效应管线路组件通过端子连接。
进一步地，上述直流无刷开关还包括：散热片，与上述场效应管线路组件连接，用于对上述场效应管线路组件进行散热。
进一步地，上述直流无刷开关还包括：换向组件，设置在上述开关壳体中并与上述主控制线路组件连接，用于生成换向信号，其中，上述换向信号用于触发上述主控制线路组件控制上述无刷马达变换转动方向。
进一步地，上述直流无刷开关还包括：转速调整组件，设置在上述开关壳体中并与上述主控制线路组件连接，用于生成转速调整信号，其中，上述转速调整信号用于触发上述主控制线路组件控制上述无刷马达调整转速。
进一步地，上述直流无刷开关还包括：输入端子，设置在上述开关壳体的一端，用于外接电源；输出端子，设置在上述开关壳体的另一端，用于外接上述无刷马达。
进一步地，上述电源为锂电池。
进一步地，上述端子为柔性端子。
在本发明实施例中，该直流无刷开关包括：开关壳体以及设置在开关壳体中的无刷通断信号触发开关部件；无刷控制保护组件，设置在开关壳体中并与无刷通断信号触发开关部件连接，用于在无刷通断信号触发开关部件的触发下控制无刷马达进行工作，其中，无刷控制保护组件包括主控制线路组件和场效应管线路组件，主控制线路组件设置在开关壳体中的第一内侧表面上，场效应管线路组件设置在开关壳体中与第一内侧表面相对的第二内侧表面上，主控制线路组件和场效应管线路组件通过端子连接。基于上述，该直流无刷开关达到了简化导线连接、降低装配难度、减少制作成本、缩小组件体积、防止场效应管线路组件工作时产生的热量影响到主控制线路组件、提升控制效果等技术目的，解决了现有技术中的无刷通断信号触发开关部件和无刷控制保护组件二者连接复杂、联合控制效果较差的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1(a)是根据本发明实施例的一种可选的直流无刷开关的结构示意图；
图1(b)是根据本发明实施例的另一种可选的直流无刷开关的结构示意图；
图1(c)是根据本发明实施例的又一种可选的直流无刷开关的结构示意图；
图1(d)是根据本发明实施例的又一种可选的直流无刷开关的结构示意图；
图2(a)是根据本发明实施例的又一种可选的直流无刷开关的结构示意图；
图2(b)是根据本发明实施例的又一种可选的直流无刷开关的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的又一种可选的直流无刷开关的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
101、开关壳体；102、无刷通断信号触发开关部件；103、无刷控制保护组件；104、主控制线路组件；105、场效应管线路组件；201、输入端子；202、输出端子；203、散热片；204、外延功能部件；301、柔性端子。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例，提供了一种直流无刷开关的实施例，如图1(a)至图1(d)所示，该直流无刷开关包括：开关壳体101以及设置在开关壳体101中的无刷通断信号触发开关部件102；无刷控制保护组件103，设置在开关壳体101中并与无刷通断信号触发开关部件102连接，用于在无刷通断信号触发开关部件102的触发下控制无刷马达进行工作，其中，无刷控制保护组件103包括主控制线路组件104和场效应管线路组件105，主控制线路组件104设置在开关壳体101中的第一内侧表面上，场效应管线路组件105设置在开关壳体101中与第一内侧表面相对的第二内侧表面上，主控制线路组件104和场效应管线路组件105通过端子连接。
可选地，本方案是将无刷控制保护组件103和无刷通断信号触发开关部件102集成在一起，可以方便用户直接装配，摒弃了之前二者通过若干导线相互连接的连接方式。需要说明的是，无刷通断信号触发开关部件102与本申请背景技术中的无刷通断信号触发开关具有相同的功能和作用。主控制线路组件104和场效应管线路组件105可以设置于无刷通断信号触发开关部件102两侧，并且二者通过端子连接，而非直接集成，避免了场效应管线路组件105在工作过程中产生的热量影响到主控制线路组件104，进而降低控制精度。基于上述，该直流无刷开关达到了简化导线连接、降低装配难度、减少制作成本、缩小组件体积、防止场效应管线路组件工作时产生的热量影响到主控制线路组件、提升控制效果等技术目的，解决了现有技术中的无刷通断信号触发开关部件和无刷控制保护组件二者连接复杂、联合控制效果较差的技术问题。
可选地，该主控制线路组件104上设置有IC(Integrated Circuit，集成电路)芯片。
可选地，图2(a)是根据本发明实施例的又一种可选的直流无刷开关的结构示意图，具体地，图2(a)是本发明实施例中的直流无刷开关无扩展功能的示意图，如图2(a)所示，该直流无刷开关还包括：输入端子201，设置在开关壳体101的一端，用于外接电源；输出端子202，设置在开关壳体101的另一端，用于外接无刷马达。
具体地，该输入端子201可以包括B+、B-,该输出端子202可以包括U、V、W。输入端子201中的B+、B-分别连接电池包的正负极，输出端子202中的U、V、W分别连接无刷马达的U、V、W端。
可选地，该电源可以为锂电池。具体地，单节锂电池的最高充电终止电压为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子丢失太多而使电池报废。对锂电池充电时，应采用专用的恒流、恒压充电器，先恒流充电至锂电池两端电压为4.2V后，再转入恒压充电模式，当恒压充电电流降至100mA时，应停止充电。
此外，由于锂电池的内部结构原因，放电时锂离子不能全部移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则，电池寿命会缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子，就要严格限制放电终止最低电压，也就是说锂电池不能过放电。单节锂电池的放电终止电压通常为3.0V，最低不能低于2.5V。
可选地，图2(b)是根据本发明实施例的又一种可选的直流无刷开关的结构示意图，具体地，图2(b)是该直流无刷开关有别于图1(a)的另一种视图，如图2(b)所示，直流无刷开关还包括：散热片203，与场效应管线路组件105连接，用于对场效应管线路组件105进行散热。具体地，散热片203是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置，多由铝、黄铜或紫铜做成板状，片状，多片状等。散热片203在使用中可在场效应管线路组件105与散热片203接触面涂上一层导热硅脂，使场效应管线路组件105发出的热量更有效地传导到散热片203上，再经散热片203散发到周围空气中去。
可选地，如图2(b)所示，直流无刷开关的两端可以设置有外延功能部件204，该外延功能部件204可以辅助实现通信、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)照明、NTC(Negative Temperature CoeffiCient，负温度系数)检测以及霍尔信号检测等。
可选地，该主控制线路组件104和该场效应管线路组件105可以通过端子连接，从而有别于现有技术中将二者集成为一个整体的设计方式，进而使主控制线路组件104和该场效应管线路组件105在空间设计上具有更多的可扩展性。主控制线路组件104和该场效应管线路组件105的分离设计可以缓解组件间的热传播，避免热量集中且不易扩散的缺陷，防止场效应管线路组件105工作时产生的热量影响到主控制线路组件104，进而提升主控制线路组件104的控制效果。
可选地，图3是根据本发明实施例的又一种可选的直流无刷开关的结构示意图，具体地，图3是主控制线路组件和场效应管线路组件通过端子连接的示意图，如图3所示，主控制线路组件104和场效应管线路组件105通过柔性端子301连接。柔性端子301可以使直流无刷开关工作时产生的振动不会对主控制线路组件104和场效应管线路组件105所在的两块PBC板造成应力损伤。
可选地，开关壳体101的材料为塑料。塑料成本较低且导热性较差，因此适宜于作为直流无刷开关的开关壳体101材料。塑料开关壳体101可以预防场效应管线路组件105产生的热量传导到主控制线路组件104，从而影响主控制线路组件104上控制保护线路的工作精度。
可选地，直流无刷开关还包括：换向组件，设置在开关壳体101中并与主控制线路组件104连接，用于生成换向信号，其中，换向信号用于触发主控制线路组件104控制无刷马达变换转动方向。
可选地，直流无刷开关还包括：转速调整组件，设置在开关壳体101中并与主控制线路组件104连接，用于生成转速调整信号，其中，转速调整信号用于触发主控制线路组件104控制无刷马达调整转速。
综上，本发明实施例中的直流无刷开关可以实现开关通断、开关换向，开关调速、过充保护、过放保护、过流保护(包括短路保护)、温度保护、通信等功能。从而解决了现有技术中的无刷通断信号触发开关部件和无刷控制保护组件二者连接复杂、联合控制效果较差的技术问题。
在本发明实施例中，该直流无刷开关包括：开关壳体101以及设置在开关壳体101中的无刷通断信号触发开关部件102；无刷控制保护组件103，设置在开关壳体101中并与无刷通断信号触发开关部件102连接，用于在无刷通断信号触发开关部件102的触发下控制无刷马达进行工作，其中，无刷控制保护组件103包括主控制线路组件104和场效应管线路组件105，主控制线路组件104设置在开关壳体101中的第一内侧表面上，场效应管线路组件105设置在开关壳体101中与第一内侧表面相对的第二内侧表面上，主控制线路组件104和场效应管线路组件105通过端子连接。基于上述，该直流无刷开关达到了简化导线连接、降低装配难度、减少制作成本、缩小组件体积、防止场效应管线路组件工作时产生的热量影响到主控制线路组件、提升控制效果等技术目的，解决了现有技术中的无刷通断信号触发开关部件和无刷控制保护组件二者连接复杂、联合控制效果较差的技术问题。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种直流无刷开关，其特征在于，包括：
开关壳体以及设置在所述开关壳体中的无刷通断信号触发开关部件；
无刷控制保护组件，设置在所述开关壳体中并与所述无刷通断信号触发开关部件连接，用于在所述无刷通断信号触发开关部件的触发下控制无刷马达进行工作，其中，所述无刷控制保护组件包括主控制线路组件和场效应管线路组件，所述主控制线路组件设置在所述开关壳体中的第一内侧表面上，所述场效应管线路组件设置在所述开关壳体中与所述第一内侧表面相对的第二内侧表面上，所述主控制线路组件和所述场效应管线路组件通过端子连接，
其中，所述直流无刷开关还包括：输入端子，设置在所述开关壳体的一端，用于外接电源；输出端子，设置在所述开关壳体的另一端，用于外接所述无刷马达，
其中，所述主控制线路组件上设置有集成电路芯片。
2.根据权利要求1所述的直流无刷开关，其特征在于，所述直流无刷开关还包括：
散热片，与所述场效应管线路组件连接，用于对所述场效应管线路组件进行散热。
3.根据权利要求1所述的直流无刷开关，其特征在于，所述直流无刷开关还包括：
换向组件，设置在所述开关壳体中并与所述主控制线路组件连接，用于生成换向信号，其中，所述换向信号用于触发所述主控制线路组件控制所述无刷马达变换转动方向。
4.根据权利要求1所述的直流无刷开关，其特征在于，所述直流无刷开关还包括：
转速调整组件，设置在所述开关壳体中并与所述主控制线路组件连接，用于生成转速调整信号，其中，所述转速调整信号用于触发所述主控制线路组件控制所述无刷马达调整转速。
5.根据权利要求4所述的直流无刷开关，其特征在于，所述电源为锂电池。
6.根据权利要求1所述的直流无刷开关，其特征在于，所述端子为柔性端子。
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