CN108400744A - 一种马达驱动电路和智能设备 - Google Patents

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刘均
孟加顷
李镐炜
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Shenzhen Launch Technology Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors

Abstract

本发明实施例公开了一种马达驱动电路及智能设备，用于在马达中产生的反电动势得到有效的抑制。本发明实施例中的马达驱动电路包括：电源、开关器件、马达、限流电阻和续流二极管，所述马达驱动电路还包括第一电容；依次连接所述电源、开关器件、马达和限流电阻；所述续流二极管的两端与分别与所述马达的两端反向并联连接；所述第一电容的两端分别与所述开关器件的两端连接。从而使得在马达中由于开关通断而产生的反电动势得到有效的抑制，避免了马达产生过高的反电动势，有效的保护了开关器件可以长期处于良好的工作状态。

Description

一种马达驱动电路和智能设备
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种马达驱动电路和智能设备。
背景技术
反电动势是指有反抗电流发生改变的趋势而产生电动势，其本质上属于感应电动势。反电动势一般出现在电磁线圈中，如继电器线圈、电磁阀、接触器线圈、马达等。
通常情况下，存在电能与磁能转化的具有感性负载的电气设备中，以马达为例，在通/断电的瞬间，会有反电动势产生，但在断电的瞬间反电动势与断开电流的大小成正比，电流很大时，电流的改变量很大，时间很短，磁通量的变化率很大，反电动势也会很高。在现有的各类智能设备中，在采用微型震动马达作为提示和报警器件时，针对马达在启动和关停瞬间产生的反电动势，通常配置续流二极管与马达反向并联，做例行反电动势吸收处理，属于被动性质的吸收。
然而，续流二极管并未从根源上对反电动势进行预防性的抑制，这导致在反电动势过大时，无法被有效消除的反电动势将对开关器件形成冲击，从而影响开关器件的使用寿命。
发明内容
本发明实施例提供了一种马达驱动电路，包括：电源、开关器件、马达、限流电阻和续流二极管，其特征在于，所述马达驱动电路还包括第一电容；
依次连接所述电源、所述开关器件、所述马达和所述限流电阻；
所述续流二极管的两端与分别与所述马达的两端反向并联连接；
所述第一电容与所述开关器件并联连接。
可选地，所述驱动电路还包括第二电容；
所述第二电容与所述限流电阻并联连接。
可选地，所述开关器件为场效应管。
可选地，所述开关器件为负载开关。
可选地，所述第一电容为陶瓷电容器、铝电解电容器、云母电容器、纸介电容器、钽铌电解电容器或薄膜电容器。
可选地，所述第二电容为陶瓷电容器、铝电解电容器、云母电容器、纸介电容器、钽铌电解电容器或薄膜电容器。
可选地，所述第一电容和所述第二电容的电容量不大于50皮法。
本发明实施例还提供了一种智能设备，所述终端设备包括如前述实施例任一项所述的马达驱动电路。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本实施例中，马达驱动电路，包括：电源、开关器件、马达、限流电阻和续流二极管，其特征在于，所述马达驱动电路还包括第一电容；依次连接所述电源、所述开关器件、所述马达和所述限流电阻；所述续流二极管的两端与分别与所述马达的两端反向并联连接；所述第一电容与所述开关器件并联连接。其中，在开关器件在通断电的过程中，第一电容用于减缓和降低开通和关断的电流上升沿和下降沿的陡度，从而使得在马达中由于开关通断而产生的反电动势得到有效的抑制，避免了马达产生过高的反电动势，有效的保护了开关器件可以长期处于良好的工作状态。
附图说明
图1为本发明实施例中马达驱动电路的一个示意图；
图2为本发明实施例中马达驱动电路的一个示意图；
图3为本发明实施例中马达驱动电路的一个示意图；
图4为本发明实施例中马达驱动电路的一个示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种马达驱动电路及智能设备，用于在马达中产生的反电动势得到有效的抑制。
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。
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”、“第三”、“第四”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，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。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。
为了便于理解，下面对本发明实施例中的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中一种马达驱动电路的一个实施例包括：
电源U、开关器件Q、马达M、限流电阻R和续流二极管D，以及第一电容C1；
依次连接所述电源U、开关器件Q、马达M和限流电阻R；
所述续流二极管D的两端与分别与所述马达M的两端反向并联连接；
所述第一电容C1的与所述开关器件Q并联连接。
本实施例中，在使用电源U通过开关器件Q控制马达的工作运转时，由于马达中的电阻较小，限流电阻R用于保护电路，并且该限流电阻R可以为可变电阻，用于控制电路中的电流，以此控制通过马达中的电流大小来控制马达的转速以及震动强度。
此外，续流二极管D用于与马达D反向并联，做例行反电动势吸收处理，属于被动性质的吸收。在开关器件Q断开电路时，续流二极管D用于被动吸收马达的反电动势。然而，在反电动势的信号频率超出续流二极管的响应能力时，无法被有效消除的反电动势将对开关器件形成致命的冲击。
本实施例中，第一电容C1的两端分别与开关器件Q的两端连接，即第一电容C1与开关器件Q并联连接，当开关器件Q在控制电路通断时，电容C1减缓和降低开通和关断的电流上升沿和下降沿的陡度，这样使得马达M中流过的电流的突变将得到有效的抑制，也就使得在马达M中由于开关器件Q通断而产生的反电动势得到有效的抑制，很好的避免了马达M产生过高的反电动势，有效的保护了开关器件Q可以长期处于良好的工作状态。
下面请参阅图2，本发明实施例中的马达驱动电路的另一个实施例包括：
电源U、开关器件Q、马达M、限流电阻R和续流二极管D，以及第一电容C1和第二电容C2；
依次连接所述电源U、开关器件Q、马达M和限流电阻R；
所述续流二极管D的两端与分别与所述马达M的两端反向并联连接；
所述第一电容C1与所述开关器件Q并联连接；
所述第二电容C2与所述限流电阻并联连接。
本实施例中，第一电容C1与续流二极管的作用与前述实施例类似，此处不再赘述。
本实施例中，第二电容C2的两端分别于所述限流电阻的两端连接，在该电路中，第二电容C2一方面用于提供与第一电容C1一样的作用，即起到分流作用，在开关器件Q通断的过程中，吸收马达M所产生的反电动势，从而保护开关器件Q不受过大的反电动势的冲击，另一方面，在开关器件Q开通瞬间，为马达M提供短时的大启动电流，保证马达M的顺利启动，这在该马达作为智能设备中的震动马达时，将十分有效和关键，因为马达的启动总是需要足够大的电流才能确保启动顺利，否则会造成马达的启动困难，不能很好完成正常的提示与报警功能。
本发明实施例中，第一电容C1和第二电容C2为陶瓷电容器、铝电解电容器、云母电容器、纸介电容器、钽铌电解电容器或薄膜电容器。此外，优选地，在实际应用中，第一电容C1和第二电容C2的电容值一般不大于50皮法。
本发明实施例中，开关器件Q可以为场效应管，也可以为负载开关，还可以是其他形式的开关器件，此处不做限定。下面分别对开关器件Q为场效应管和负载开关的情况进行描述。
场效应管是利用多数载流子导电，为单极型器件，场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点，因而也被广泛应用于各种电子设备中。
如图3所示，在使用场效应管作为开关器件的情况下，当使用马达M作为智能设备中震动提示与报警功能的器件时，选用场效应管作为开关器件可以利用其较高输入阻抗和低噪声等优点进一步优化该马达驱动电路。
负载开关是介于断路器和隔离开关之间的一种开关电器，具有简单的灭弧装置，能切断额定负荷电流和一定的过载电流。在智能设备中，当使用脉冲宽度调制(PWM，PulseWidth Modulation)控制电路中的电流电压时，可将PWM器件附加在负载开关上，作为本实施例中的开关器件Q。
如图4所示，在使用PWM附加在负载开关上作为开关器件Q时，可使用PWM控制对电路中的电流进行进一步的控制，调节电路中的电流用以调整马达的震动强度，从而实现不同的震动模式。
本实施例中，第二电容C2与所述限流电阻并联连接，在该电路中，第二电容C2一方面用于提供与第一电容C1一样的作用，即起到分流作用，在开关器件Q通断的过程中，吸收马达M所产生的反电动势，从而保护开关器件Q不受过大的反电动势的冲击，另一方面，在开关器件Q开通瞬间，为马达M提供短时的大启动电流，保证马达M的顺利启动，这在该马达作为智能设备中的震动马达时，将十分有效和关键，因为马达的启动总是需要足够大的电流才能确保启动顺利，否则会造成马达的启动困难，不能很好完成正常的提示与报警功能。此外，当开关器件Q在跟随PWM脉冲控制号开关时，减缓和降低开通和关断的电流上升沿和下降沿的陡度，这样使得马达M中流过的电流的突变将得到有效的抑制，也就使得在马达M中由于开关通断而产生的反电动势得到有效的抑制，很好的避免了马达M产生过高的反电动势，有效的保护了开关器件可以长期处于良好的工作状态。
本发明实施例还提供了一种智能设备，该智能设备包括用于控制马达的马达驱动电路，其中，该马达驱动电路为前述实施例所述的马达驱动电路，因此该智能设备包括以上实施例所述的马达驱动电路的有益效果，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种马达驱动电路，包括：电源、开关器件、马达、限流电阻和续流二极管，其特征在于，所述马达驱动电路还包括第一电容；
依次连接所述电源、所述开关器件、所述马达和所述限流电阻；
所述续流二极管的两端与分别与所述马达的两端反向并联连接；
所述第一电容与所述开关器件并联连接。
2.根据权利要求1所述的马达驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括第二电容；
所述第二电容与所述限流电阻并联连接。
3.根据权利要求1或2所述的马达驱动电路，其特征在于，所述开关器件为场效应管。
4.根据权利要求1或2所述的马达驱动电路，其特征在于，所述开关器件为负载开关。
5.根据权利要求1或2所述的马达驱动电路，其特征在于，所述第一电容为陶瓷电容器、铝电解电容器、云母电容器、纸介电容器、钽铌电解电容器或薄膜电容器。
6.根据权利要求1或2所述的马达驱动电路，其特征在于，所述第二电容为陶瓷电容器、铝电解电容器、云母电容器、纸介电容器、钽铌电解电容器或薄膜电容器。
7.根据权利要求1或2所述的马达驱动电路，其特征在于，所述第一电容和所述第二电容的电容量不大于50皮法。
8.一种智能设备，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的马达驱动电路。
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