CN109309460A - 一种用于无刷控制器的电磁干扰抑制电路及防漏电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于无刷控制器的电磁干扰抑制电路及防漏电电路，包括开关S1、MCU、防漏电电路模块和电磁干扰抑制电路模块；所述电磁干扰抑制电路模块包括VCC18电源、MCU和磁珠L3，所述磁珠L3一端连接VCC18电源,一端连接MCU的VCORE端口；所述防漏电电路模块包括MOS开关管Q9,MOS开关管Q11A,电容C34,电阻R57，系统供电端口B+1、电池和电池的正负极B+、B‑。本发明通过在在MCU的电压端串联磁珠，可以降低MCU对系统其他器件和外界的EMI辐射干扰，有效改善EMC电磁兼容性能，增强系统的可靠性和稳定性；防漏电电路在无刷直流电机控制系统关机保护时即使按着扳机不松开也能将漏电流减小到5uA以下，防止因为漏电将电池电量耗光。
Description
技术领域
本发明涉及无刷控制领域，尤其涉及一种用于无刷控制器的电磁干扰抑制电路及防漏电电路。
背景技术
为了降低成本和节省空间，高度集成的数字芯片使用越来越多。但数字芯片的高速度、高频率，是电磁兼容(EMC)的不利因素。控制系统是无刷直流电机(BLDC)的核心部分，又是弱电电路且最易受到电磁干扰的影响。电磁干扰是影响无刷直流电机(BLDC)控制器(控制系统)稳定性的主要因素。
另外，目前大多数电子产品都是不断电的，即电池和系统电路即使在电子产品关机情形下也是连接的，电池与系统之间不断电会导致电阻产品即使关机的状态下也很可能因为系统漏电而很快将电池电量耗光。
发明内容
对现有技术中的问题，本发明提供一种用于无刷控制器的电磁干扰抑制电路及防漏电电路。
为解决以上问题，本发明的解决方案是一种用于无刷控制器的电磁干扰抑制电路及防漏电电路，包括开关S1和MCU，还包括防漏电电路模块和电磁干扰抑制电路模块；
所述电磁干扰抑制电路模块包括VCC18电源、MCU和磁珠L3，所述磁珠L3一端连接VCC18电源,一端连接MCU的VCORE端口,即将所述磁珠L3串联到MCU的电源端，所述磁珠L3的电阻为100R，能够屏蔽MCU产生的100MHZ以下的电磁干扰；
所述防漏电电路模块包括MOS开关管Q9,MOS开关管Q11A,电容C34,电阻R57，系统供电端口B+1、电池和电池的正负极B+、B-；
所述MOS开关管Q9的集电极c与电池的正极B+相连接、发射极e与系统供电端口B+1相连接、基极b与MOS开关管Q11A的集电极c相连接，所述电池的正极B+通过开关S1与电容C34的一端连接，所述电容C34的另一端分别与电阻R57和MOS开关管Q11A的基极相b连接，所述电阻R57的另一端接地，所述MOS开关管Q11A的发射极e接地；
所述开关S1按下后，电池正极B+给C34充电，充电电流在R57上产生压降使MOS开关管Q11A开通，MOS开关管Q11A开通后控制所述MOS开关管Q9开通，电池的正极B+与系统供电端口B+1连通，给整个电路系统和MCU供电。
作为改进，还包括R63和D17，所述R63的一端与所述MCU的PON3脚连接，所述R63的另一端与所述D17的阳极连接，所述D17的阴极分别与电阻R57的非接地的一端和MOS开关管Q11A的基极b相连接，所述MCU PON3脚输出高电位，通过R63,D17维持MOS开关管Q11A导通，MOS开关管Q11A导通进而使所述MOS开关管Q9导通维持整个无刷控制器电路系统的供电。
作为进一步的改进，还包括电阻R64,MOS开关管Q11B和电阻R65，所述电容C34的一端通过电阻R64与MOS开关管Q11B的发射极e相连接，所述MOS开关管Q11B的基极b通过电阻R65接地，所述MOS开关管Q11B的集电极c与电容C34的另一端相连接；
所述开关S1释放后，所述电容C34充满的电通过电阻R64,MOS开关管Q11B的发射极e和基极b，电阻R65让MOS开关管Q11B导通，将C34上的电荷放完，等待下一次充电启动。
作为进一步的改进，还包括二极管D16，所述开关S1通过二极管D16与电容C34相连接。
作为进一步的改进，还包括电容C38和电容C43，所述电容C38和电容C43并联连接在一起一端与VCC18电源连接，另一端接地，所述电容C38和电容C43用于稳定电源电压。
所述MCU实时检测到电池欠压、过温和过流等异常情况时，MCU脚输出低点位，MOS开关管Q11A截止和MOS开关管Q9依次截止，电源正极B+与系统供电端口B+1断开，电池负载全部断开，MCU的供电断开，实现0损耗，保护电池。
从以上描述可以看出，本发明具有以下优点：
1、本发明通过在在MCU的电压端串联磁珠，可以降低MCU对系统其他器件和外界的EMI辐射干扰，有效改善EMC电磁兼容性能，使无刷直流电机控制系统具有更好的电磁兼容性，并增强系统的可靠性和稳定性。
2、可以降低控制系统对外界的EMI辐射干扰，可以有效改善EMC电磁兼容性能，提高无刷直流电机控制系统的可靠性和稳定性。
3、本发明设计的防漏电电路，在无刷直流电机控制系统关机保护时即使按着扳机不松开也能将漏电流减小到5uA以下，防止因为无刷直流电机控制系统漏电将电池电量耗光。
4、产品(如电动工具)一直和电池相连，甚至扳机开关按着不放，防漏电电路可以将漏电流控制在几个微安，减小电池漏电。
附图说明
图1是本发明电磁干扰抑制电路模块的电路示意图；
图2是本发明防漏电电路模块的电路示意图；
图3是本发明无刷控制器总体的电路示意图；
具体实施方式
结合图1-图3，详细说明本发明的第一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。
如图1-图3所示，一种用于无刷控制器的电磁干扰抑制电路及防漏电电路，包括开关S1和MCU，还包括防漏电电路模块和电磁干扰抑制电路模块；
所述电磁干扰抑制电路模块包括VCC18电源、MCU和磁珠L3，所述磁珠L3一端连接VCC18电源,一端连接MCU的VCORE端口,即将所述磁珠L3串联到MCU的电源端，所述磁珠L3的电阻为100R，能够屏蔽MCU产生的100MHZ以下的电磁干扰；
所述防漏电电路模块包括MOS开关管Q9,MOS开关管Q11A,电容C34,电阻R57，系统供电端口B+1、电池和电池的正负极B+、B-；
所述MOS开关管Q9的集电极c与电池的正极B+相连接、发射极e与系统供电端口B+1相连接、基极b与MOS开关管Q11A的集电极c相连接，所述电池的正极B+通过开关S1与电容C34的一端连接，所述电容C34的另一端分别与电阻R57和MOS开关管Q11A的基极相b连接，所述电阻R57的另一端接地，所述MOS开关管Q11A的发射极e接地；
所述开关S1按下后，电池正极B+给C34充电，充电电流在R57上产生压降使MOS开关管Q11A开通，MOS开关管Q11A开通后控制所述MOS开关管Q9开通，电池的正极B+与系统供电端口B+1连通，给整个电路系统和MCU供电。
更具体地，还包括R63和D17，所述R63的一端与所述MCU的PON3脚连接，所述R63的另一端与所述D17的阳极连接，所述D17的阴极分别与电阻R57的非接地的一端和MOS开关管Q11A的基极b相连接，所述MCU PON3脚输出高电位，通过R63,D17维持MOS开关管Q11A导通，MOS开关管Q11A导通进而使所述MOS开关管Q9导通维持整个无刷控制器电路系统的供电。
更具体地，还包括电阻R64,MOS开关管Q11B和电阻R65，所述电容C34的一端通过电阻R64与MOS开关管Q11B的发射极e相连接，所述MOS开关管Q11B的基极b通过电阻R65接地，所述MOS开关管Q11B的集电极c与电容C34的另一端相连接；
所述开关S1释放后，所述电容C34充满的电通过电阻R64,MOS开关管Q11B的发射极e和基极b，电阻R65让MOS开关管Q11B导通，将C34上的电荷放完，等待下一次充电启动。
更具体地，还包括二极管D16，所述开关S1通过二极管D16与电容C34相连接。
更具体地，还包括电容C38和电容C43，所述电容C38和电容C43并联连接在一起一端与VCC18电源连接，另一端接地，所述电容C38和电容C43用于稳定电源电压。
所述MCU实时检测到电池欠压、过温和过流等异常情况时，MCU脚输出低点位，MOS开关管Q11A截止和MOS开关管Q9依次截止，电源正极B+与系统供电端口B+1断开，电池负载全部断开，MCU的供电断开，实现0损耗，保护电池。
更具体地，所述电容C38电学性能为10uF，电压为6.5V。
更具体地，所述电容C43电学性能为102uF，电压为50V。
使用时，防漏电电路包括第一开关管Q9,第二开关管Q11A,第三开关管Q11B,第一电容C34,第一电阻R65,开关S1。
按下开关S1前，Q9,Q11A,Q11B都是截止的，整个系统没电。
当按下开关S1时，电流流过S1,经过二极管D16后给电容C34充电，Q11A，Q9导通，同时控制系统上电，控制系统输出高电平给Q11A的基极，工作过程中Q11A,Q9一直导通。
当系统遇到故障需要关机时，控制系统输出低电平给Q11A的基极，Q11A,Q9截止，此时虽然系统和电池包相连，扳机开关PB1按着，但Q11A,Q9已经截止了，系统断电不消耗电流。
因为扳机开关S1未松开，有电流流过S1,经过电阻R65到地形成电流回路。R65阻值很大，虽然有电流流过，但此时的电流只有几个微安，可以忽略这么小的电流对电池放电。
当松开扳机时电容C34放电，Q11B导通可以加快C34的放电。
综上所述，本发明具有以下优点：
1、本发明通过在在MCU的电压端串联磁珠，可以降低MCU对系统其他器件和外界的EMI辐射干扰，有效改善EMC电磁兼容性能，使无刷直流电机控制系统具有更好的电磁兼容性，并增强系统的可靠性和稳定性。
2、可以降低控制系统对外界的EMI辐射干扰，可以有效改善EMC电磁兼容性能，提高无刷直流电机控制系统的可靠性和稳定性。
3、本发明设计的防漏电电路，在无刷直流电机控制系统关机保护时即使按着扳机不松开也能将漏电流减小到5uA以下，防止因为无刷直流电机控制系统漏电将电池电量耗光。
4、产品(如电动工具)一直和电池相连，甚至扳机开关按着不放，防漏电电路可以将漏电流控制在几个微安，减小电池漏电。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果，但都在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于无刷控制器的电磁干扰抑制电路及防漏电电路，包括开关S1和MCU，其特征在于：还包括防漏电电路模块和电磁干扰抑制电路模块；
所述电磁干扰抑制电路模块包括VCC18电源、MCU和磁珠L3，所述磁珠L3一端连接VCC18电源,一端连接MCU的VCORE端口；
所述防漏电电路模块包括MOS开关管Q9,MOS开关管Q11A,电容C34,电阻R57，系统供电端口B+1、电池和电池的正负极B+、B-；
所述MOS开关管Q9的集电极c与电池的正极B+相连接、发射极e与系统供电端口B+1相连接、基极b与MOS开关管Q11A的集电极c相连接，所述电池的正极B+通过开关S1与电容C34的一端连接，所述电容C34的另一端分别与电阻R57和MOS开关管Q11A的基极相b连接，所述电阻R57的另一端接地，所述MOS开关管Q11A的发射极e接地；
所述开关S1按下后，电池正极B+给C34充电，充电电流在R57上产生压降使MOS开关管Q11A开通，MOS开关管Q11A开通后控制所述MOS开关管Q9开通，电池的正极B+与系统供电端口B+1连通，给整个电路系统和MCU供电。
2.根据权利要求1所述的用于无刷控制器的电磁干扰抑制电路及防漏电电路，其特征在于：还包括R63和D17，所述R63的一端与所述MCU的PON3脚连接，所述R63的另一端与所述D17的阳极连接，所述D17的阴极分别与电阻R57的非接地的一端和MOS开关管Q11A的基极b相连接，所述MCU PON3脚输出高电位，通过R63,D17维持MOS开关管Q11A导通，MOS开关管Q11A导通进而使所述MOS开关管Q9导通维持整个无刷控制器电路系统的供电。
3.根据权利要求2所述的用于无刷控制器的电磁干扰抑制电路及防漏电电路，其特征在于：还包括电阻R64,MOS开关管Q11B和电阻R65，所述电容C34的一端通过电阻R64与MOS开关管Q11B的发射极e相连接，所述MOS开关管Q11B的基极b通过电阻R65接地，所述MOS开关管Q11B的集电极c与电容C34的另一端相连接；
所述开关S1释放后，所述电容C34充满的电通过电阻R64,MOS开关管Q11B的发射极e和基极b，电阻R65让MOS开关管Q11B导通，将C34上的电荷放完，等待下一次充电启动。
4.根据权利要求3所述的用于无刷控制器的电磁干扰抑制电路及防漏电电路，其特征在于：还包括二极管D16，所述开关S1通过二极管D16与电容C34相连接。
5.根据权利要求4所述的用于无刷控制器的电磁干扰抑制电路及防漏电电路，其特征在于：还包括电容C38和电容C43，所述电容C38和电容C43并联连接在一起一端与VCC18电源连接，另一端接地，所述电容C38和电容C43用于稳定电源电压。
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