CN107968602A - 控制直流电机功耗的方法、电路、直流电机及存储介质 - Google Patents

控制直流电机功耗的方法、电路、直流电机及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制直流电机功耗的方法、电路、直流电机及计算机可读存储介质，本发明通过设置第一控制器K1和第二控制器K2，并通过第一控制器K1控制直流电机的电机电源通断，通过第二控制器K2控制直流电机的控制电源Vcc的通断，以实现直流电机在待机时零功耗，从而有效解决了现有技术中直流电机在待机时消耗电能的问题。

Description

控制直流电机功耗的方法、电路、直流电机及存储介质
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种控制直流电机功耗的方法、电路、直流电机及计算机可读存储介质。
背景技术
目前一般的直流电机原理如图1所示，内部一般由功率开关器件SW、驱动控制单元、转速控制和反馈单元组成，对外有5个接口信号，其中：
Vm是电机电源Vm，电压较高；
Vcc是控制电源Vcc，为直流电机内部驱动控制单元及转速控制和反馈单元提供电源；
Vsp是转速控制信号；
PG是转速反馈信号；
GND是电源地；
当配备直流电机的仪器仪表和电器设备进入待机状态时，一般仅将直流电机停转，亦即停止Vsp信号的给定，直流电机内部驱动控制单元控制所有功率开关器件SW关断，不给直流电机绕组通电。这种状态实际上并没有使直流电机进入理想的待机状态，因为控制电源Vcc存在，驱动控制单元及转速控制和反馈单元内部的集成芯片和器件仍在工作，损耗比较大。
针对现有技术直流电机在待机时消耗电能的难题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种控制直流电机功耗的方法、电路及计算机可读存储介质，以解决现有技术中直流电机在待机时消耗电能的问题。
一方面，本发明提供了一种控制直流电机功耗的方法，该方法包括：设置第一控制器K1，所述第一控制器K1通过控制电源Vcc供电，通过所述第一控制器K1控制直流电机的电机电源Vm通断；设置第二控制器K2，所述第二控制器K2控制直流电机的控制电源Vcc的通断。
进一步地，所述第一控制器K1设置在电机电源Vm的正极或电机电源Vm的负极，以控制电机电源Vm的正极或电机电源Vm的负极的通断。
进一步地，所述第一控制器K1和所述第二控制器K2为控制开关。
进一步地，当所述第一控制器K1设置在电机电源Vm的负极时，所述第一控制器K1包括：功率开关器件SW、稳压二极管ZD1以及第一电阻R1和第二电阻R2；
其中，所述稳压二极管ZD1以及第一电阻R1和第二电阻R2依次串接在控制电源Vcc与地线之间，第一电阻R1和第二电阻R2串的公共端与功率开关器件SW的栅极连接，功率开关器件SW的漏极与直流电机电机电源Vm的负极相连接，功率开关器件SW的源极与地线连接。
另一方面，本发明还提供一种控制直流电机功耗的电路，所述电路包括：
第一控制器K1，通过控制电源Vcc供电，用于控制直流电机的电机电源Vm通断；
第二控制器K2，用于控制直流电机的控制电源Vcc的通断。
进一步地，所述第一控制器K1设置在电机电源Vm的正极或电机电源Vm的负极，以控制电机电源Vm的正极或电机电源Vm的负极的通断。
进一步地，所述第一控制器K1和所述第二控制器K2为控制开关。
进一步地，当所述第一控制器K1设置在电机电源Vm的负极时，所述第一控制器K1包括：功率开关器件SW、稳压二极管ZD1以及第一电阻R1和第二电阻R2；
其中，所述稳压二极管ZD1以及第一电阻R1和第二电阻R2依次串接在控制电源Vcc与地线之间，第一电阻R1和第二电阻R2串的公共端与功率开关器件SW的栅极连接，功率开关器件SW的漏极与直流电机电机电源Vm的负极相连接，功率开关器件SW的源极与地线连接。
再一方面，本发明还提供一种直流电机，所述直流电机包括上述任意一种所述的控制直流电机功耗的电路。
再一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现本发明提供的任一种控制直流电机功耗的方法。
本发明有益效果如下：
本发明通过设置第一控制器K1和第二控制器K2，并通过第一控制器K1控制直流电机的电机电源Vm通断，通过第二控制器K2控制直流电机的控制电源Vcc的通断，以实现直流电机在待机时零功耗，从而有效解决了现有技术中直流电机在待机时消耗电能的问题。
附图说明
图1是现有直流电机的电路的原理示意图；
图2是本发明实施例的一种控制直流电机待机零功耗的方法的流程示意图；
图3是本发明实施例的一种控制直流电机待机零功耗的电路的原理示意图；
图4是本发明实施例的另一种控制直流电机待机零功耗的电路的原理示意图；
图5是本发明实施例的直流电机电源Vm上电和断电的时序；
图6是本发明实施例的再一种控制直流电机待机零功耗的电路的原理示意图；
图7是本发明实施例的直流电机最优上电和断电的时序。
具体实施方式
为了解决现有技术中直流电机在待机时消耗电能的问题，本发明提供了一种控制直流电机待机零功耗的方法、电路、直流电机及计算机可读存储介质，本发明通过设置第一控制器K1和第二控制器K2，并通过第一控制器K1控制直流电机的电机电源Vm通断，通过第二控制器K2控制直流电机的控制电源Vcc的通断，以实现直流电机在待机时零功耗。以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
本发明实施例提供了一种控制直流电机待机零功耗的方法，参见图2，该方法包括：
S201、设置第一控制器K1，所述第一控制器K1通过控制电源Vcc供电，通过所述第一控制器K1控制直流电机的电机电源Vm通断；
S202、设置第二控制器K2，所述第二控制器K2控制直流电机的控制电源Vcc的通断。
也就是说，本发明实施例通过设置第一控制器K1和第二控制器K2，并通过第一控制器K1控制直流电机的电机电源Vm通断，通过第二控制器K2控制直流电机的控制电源Vcc的通断，以实现直流电机在待机时零功耗。
即，本发明实施例通过设置第一控制器K1和第二控制器K2，以使配备直流电机的仪器仪表和电器设备进入待机态后，因直流电机发生的功耗降至零。
具体实施时，本发明实施例通过在待机态时，直流电机电源Vm通断的第一控制器K1，将电机电源Vm切断，使内部功率开关器件SW不再承受高压冲击，从而提高了直流电机的安全性和可靠性，并通过第二控制器K2将电机控制电源Vcc切断，使内部驱动控制单元、转速控制和反馈单元、所述电机电源Vm通断的第一控制器K1断电，从而使得直流电机待机损耗降至最低。
另外，本发明实施例的直流电机电源Vm通断的第一控制器K1和第二控制器K2的电路简单，成本低廉，可以节省直流电机的制造成本。
具体来说，本发明实施例通过在直流电机内部增加控制电机电源Vm通断的第一控制器K1，并且K1由控制电源Vcc供电；
并在直流电机外部增加开关第二控制器K2，待机态时，将K2断开，切断直流电机的控制电源Vcc。
具体实施时，本发明实施例所述第一控制器K1设置在电机电源Vm的正极或电机电源Vm的负极，以控制电机电源Vm的正极或电机电源Vm的负极的通断。
也就是说，本发明实施例的第一控制器K1有两种实现方式，方式一可控制电机电源Vm负极通断，具体如图3所示，方式二可控制电机电源Vm正极通断，具体如图4所示。
具体实施时，本发明实施例所述第一控制器K1和所述第二控制器K2为控制开关，当然本领域的技术人员也可以根据实际要设置其他的控制方式，以实现控制电机电源Vm以及直流电机的控制电源Vcc通断的目的。
本发明实施例通过在直流电机内部增加电机电源Vm通断第一控制器K1，第一控制器K1设置在电机电源Vm的正极或电机电源Vm的负极，以控制电机电源Vm的正极或电机电源Vm的负极的通断。同时，本发明实施例在直流电机外部增加开关第二控制器K2，待机态时，将K2断开，以切断直流电机的控制电源Vcc，其中，图3是将K1设置在电机电源Vm的正极，图4是将K1设置在电机电源Vm的负极。
如图5所示，具体实施时，本发明实施例直流电机的电源上电和断电顺序包括：
电源上电顺序包括：1.Vcc——Vm——Vsp；
2.Vm——Vcc——Vsp；
3.Vcc andVm——Vsp；
电源断电顺序包括：1.Vsp——Vm——Vcc；
2.Vsp——Vcc——Vm；
3.Vsp——Vcc andVm。
具体实施时，如图6所示，本发明实施例中，当所述第一控制器K1设置在电机电源Vm的负极时，所述第一控制器K1包括：功率开关器件SW、稳压二极管ZD1以及第一电阻R1和第二电阻R2；
其中，所述稳压二极管ZD1以及第一电阻R1和第二电阻R2依次串接在控制电源Vcc与地线之间，第一电阻R1和第二电阻R2串的公共端与功率开关器件SW的栅极连接，功率开关器件SW的源极与直流电机电机电源Vm的负极相连接，功率开关器件SW的漏极与地线连接。
本发明实施例通过直流电机外部的一个控制信号控制第二控制器K2通断的同时，联动控制第二控制器K2K1通断，使得本发明的控制方式简单易行，且成本较低。
具体地，本发明实施例中，ZD1负极接直流电机控制电源Vcc，由于稳压二极管ZD1的存在，使得在上电时刻，K1的接通总是滞后于K2的接通；断电时刻，K1的关断总是提前于K2的关断；亦即在上电时刻，电机电源Vm总是滞后于控制电源Vcc提供给直流电机，在断电时刻，电机电源Vm总是提前于控制电源Vcc断开直流电机，于是得到直流电机最优上电和断电时序，具体如图7所示，电源最优上电顺序包括：Vcc——Vm——Vsp；电源最优断电顺序包括：Vsp——Vm——Vcc。
相应的，本发明实施例还提供了一种控制直流电机待机零功耗的电路，如图3所示，该电路包括：
第一控制器K1，所述第一控制器K1通过控制电源Vcc供电，用于控制直流电机的电机电源Vm通断；
第二控制器K2，用于控制直流电机的控制电源Vcc的通断。
也就是说，本发明实施例通过设置第一控制器K1和第二控制器K2，并通过第一控制器K1控制直流电机的电机电源Vm通断，通过第二控制器K2控制直流电机的控制电源Vcc的通断，以实现直流电机在待机时零功耗。
即，本发明实施例通过设置第一控制器K1和第二控制器K2，以使配备直流电机的仪器仪表和电器设备进入待机态后，因直流电机发生的功耗降至零。
具体实施时，本发明实施例通过在待机态时，直流电机电源Vm通断的第一控制器K1，将电机电源Vm切断，使内部功率开关器件SW不再承受高压冲击，从而提高了直流电机的安全性和可靠性，并通过第二控制器K2将电机控制电源Vcc切断，使内部驱动控制单元、转速控制和反馈单元、所述电机电源Vm通断的第一控制器K1断电，从而使得直流电机待机损耗降至最低。
另外，本发明实施例的直流电机电源Vm通断的第一控制器K1和第二控制器K2的电路简单，成本低廉，可以节省直流电机的制造成本。
具体实施时，本发明实施例所述第一控制器K1设置在电机电源Vm的正极或电机电源Vm的负极，以控制电机电源Vm的正极或电机电源Vm的负极的通断。
也就是说，本发明实施例的第一控制器K1有两种实现方式，方式一可控制电机电源Vm负极通断，具体如图3所示，方式二可控制电机电源Vm正极通断，具体如图4所示。
具体实施时，本发明实施例所述第一控制器K1和所述第二控制器K2为控制开关，当然本领域的技术人员也可以根据实际需要设置其他的控制方式，以实现控制电机电源Vm以及直流电机的控制电源Vcc通断的目的。
本发明实施例通过在直流电机内部增加电机电源Vm通断第一控制器K1，第一控制器K1设置在电机电源Vm的正极或电机电源Vm的负极，以控制电机电源Vm的正极或电机电源Vm的负极的通断。同时，本发明实施例在直流电机外部增加开关第二控制器K2，待机态时，将K2断开，以切断直流电机的控制电源Vcc，其中，图3是将K1设置在电机电源Vm的正极，图4是将K1设置在电机电源Vm的负极。
具体实施时，如图6所示，本发明实施例中，当所述第一控制器K1设置在电机电源Vm的负极时，所述第一控制器K1包括：功率开关器件SW、稳压二极管ZD1以及第一电阻R1和第二电阻R2；
其中，所述稳压二极管ZD1以及第一电阻R1和第二电阻R2依次串接在控制电源Vcc与地线之间，第一电阻R1和第二电阻R2串的公共端与功率开关器件SW的栅极连接，功率开关器件SW的源极与直流电机电机电源Vm的负极相连接，功率开关器件SW的漏极与地线连接。
本发明实施例通过直流电机外部的一个控制信号控制第二控制器K2通断的同时，联动控制第二控制器K2K1通断，使得本发明的控制方式简单易行，且成本较低。
具体地，本发明实施例中，ZD1负极接直流电机控制电源Vcc，由于稳压二极管ZD1的存在，使得在上电时刻，K1的接通总是滞后于K2的接通；断电时刻，K1的关断总是提前于K2的关断；亦即在上电时刻，电机电源Vm总是滞后于控制电源Vcc提供给直流电机，在断电时刻，电机电源Vm总是提前于控制电源Vcc断开直流电机。
相应的，本发明实施例还提供了一种待机零功耗的直流电机，所述直流电机包括上述任一种所述的控制直流电机待机零功耗的电路，并达到相应的技术效果。
并且，本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现前述实施例提供的任一种控制直流电机待机零功耗的方法，因此也能实现相应的技术效果。
需要说明的是，本发明实施例所述的计算机可读存储介质与存储介质是指同一介质。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种控制直流电机功耗的方法，其特征在于，包括：
设置第一控制器(K1)，所述第一控制器(K1)通过控制电源(Vcc)供电，通过所述第一控制器(K1)控制直流电机的电机电源(Vm)通断；
设置第二控制器(K2)，所述第二控制器(K2)控制直流电机的控制电源(Vcc)的通断。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一控制器(K1)设置在电机电源(Vm)的正极或电机电源(Vm)的负极，以控制电机电源(Vm)的正极或电机电源(Vm)的负极的通断。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述第一控制器(K1)和所述第二控制器(K2)为控制开关。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述第一控制器(K1)设置在电机电源(Vm)的负极时，所述第一控制器(K1)包括：功率开关器件(SW)、稳压二极管(ZD1)以及第一电阻(R1)和第二电阻(R2)；
其中，所述稳压二极管(ZD1)以及第一电阻(R1)和第二电阻(R2)依次串接在控制电源(Vcc)与地线之间，第一电阻(R1)和第二电阻(R2)串的公共端与功率开关器件(SW)的栅极连接，功率开关器件(SW)的漏极与直流电机电机电源(Vm)的负极相连接，功率开关器件(SW)的源极与地线连接。
5.一种控制直流电机功耗的电路，其特征在于，包括：
第一控制器(K1)，通过控制电源(Vcc)供电，用于控制直流电机的电机电源(Vm)通断；
第二控制器(K2)，用于控制直流电机的控制电源(Vcc)的通断。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，
所述第一控制器(K1)设置在电机电源(Vm)的正极或电机电源(Vm)的负极，以控制电机电源(Vm)的正极或电机电源(Vm)的负极的通断。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，
所述第一控制器(K1)和所述第二控制器(K2)为控制开关。
8.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，
当所述第一控制器(K1)设置在电机电源(Vm)的负极时，所述第一控制器(K1)包括：功率开关器件(SW)、稳压二极管(ZD1)以及第一电阻(R1)和第二电阻(R2)；
其中，所述稳压二极管(ZD1)以及第一电阻(R1)和第二电阻(R2)依次串接在控制电源(Vcc)与地线之间，第一电阻(R1)和第二电阻(R2)串的公共端与功率开关器件(SW)的栅极连接，功率开关器件(SW)的漏极与直流电机电机电源(Vm)的负极相连接，功率开关器件(SW)的源极与地线连接。
9.一种直流电机，其特征在于，所述直流电机包括权利要求5至8中任一项所述的控制直流电机待机零功耗的电路。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现权利要求1至4中任一项所述的控制直流电机待机零功耗的方法。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180427

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