CN109742933A - 一种电机驱动系统及其辅助断电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辅助断电系统以及电机驱动系统，包括电能消耗模块；分别与电机驱动系统中的电容器以及电能消耗模块连接的控制开关；电压采样模块，用于对电机驱动系统中的交流电源输出的电压进行采样，得到采样电压；处理器，用于在采样电压的电压值满足预设的交流电源关闭特征时，控制控制开关闭合，以便电能消耗模块迅速耗尽电容器内的电能。由于用户在关闭交流电源后，采样电压便会满足预设的交流电源关闭特征，此种情况下便可控制电能消耗模块快速耗尽电容器内的电能，用户在关闭交流电源后的短时间内驱动器便可停止工作，提升了产品形象，且即使用户或维修人员在不知情的情况下触碰了供电回路也不会存在触电风险，消除了安全隐患。

Description

一种电机驱动系统及其辅助断电系统

技术领域

本发明涉及电机领域，特别是涉及一种辅助断电系统，本发明还涉及一种电机驱动系统。

背景技术

电机广泛地应用于各个领域，部分电机的驱动系统包括交流电源、整流模块、电容器以及驱动器，整流模块可以将交流电源输出的交流电转换为直流电后为电容器充电，在电容器被充满后可以将直流电提供给驱动器供电，在电机工作过程中的某一时刻需要大量电能时，电容器会提供部分电能，以防止供电回路中的电压瞬间减小，提供了一定的保护作用，但是此种情况下，在用户切断交流电源后，电容器内的电容还会持续地为驱动器供电一段时间，直至电容器内的电能耗尽为止，一方面驱动器在迟滞一段时候后才会断电，会让用户误认为产品质量有问题，影响产品形象，另一方面若用户或者维修人员在不知情地情况下触碰到了供电回路则会触电，存在安全隐患。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种辅助断电系统，提升了产品形象，消除了安全隐患；本发明的另一目的是提供一种包括上述辅助断电系统的电机驱动系统，提升了产品形象，消除了安全隐患。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种辅助断电系统，包括：

电能消耗模块；

分别与电机驱动系统中的电容器以及所述电能消耗模块连接的控制开关；

电压采样模块，用于对所述电机驱动系统中的交流电源输出的电压进行采样，得到采样电压；

处理器，用于在所述采样电压的电压值满足预设的交流电源关闭特征时，控制所述控制开关闭合，以便所述电能消耗模块迅速耗尽所述电容器内的电能。

优选地，该辅助断电系统还包括用于计时的计时模块；

则所述处理器还用于在控制所述控制开关闭合后，控制所述计时模块计时，并在计时的时间达到第一预设时长时，控制所述控制开关断开。

优选地，所述计时模块为时间计数器。

优选地，所述预设的交流电源关闭特征为持续小于预设阈值达到第二预设时长。

优选地，所述控制开关为金属-氧化物-半导体MOS管。

优选地，所述电压采样模块包括第一电阻、第二电阻；

所述第一电阻的第一端与所述交流电源连接，所述第一电阻的第二端与所述处理器以及所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地。

优选地，该辅助断电系统还包括：

滤波模块，用于对所述采样电压进行滤波，并将经过滤波的所述采样电压传输至所述处理器。

优选地，该辅助断电系统还包括：

与所述电压采样模块连接的电压限制模块，用于将所述采样电压的电压值限制在预设范围内。

优选地，所述预设范围为0至5V，所述电压限制模块包括5V直流电源、第一二极管以及第二二极管；

所述第一二极管的阴极与所述5V直流电源连接，所述第一二极管的阳极与所述电压采样模块以及所述第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极接地。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电机驱动系统，包括如上任一项所述的辅助断电系统。

本发明提供了一种辅助断电系统，包括电能消耗模块；分别与电机驱动系统中的电容器以及电能消耗模块连接的控制开关；电压采样模块，用于对电机驱动系统中的交流电源输出的电压进行采样，得到采样电压；处理器，用于在采样电压的电压值满足预设的交流电源关闭特征时，控制控制开关闭合，以便电能消耗模块迅速耗尽电容器内的电能。

可见，本发明中，电压采样模块能够对电机驱动系统中的交流电源输出的电压进行采样，得到采样电压，处理器可以在采样电压满足预设的交流电源关闭特征时，控制上述的控制开关闭合，此种情况下电能消耗模块便可以迅速耗尽电容器内的电能，由于用户在关闭交流电源后，采样电压便会满足预设的交流电源关闭特征，此种情况下便可控制电能消耗模块快速耗尽电容器内的电能，用户在关闭交流电源后的短时间内驱动器便可停止工作，提升了产品形象，且即使用户或维修人员在不知情的情况下触碰了供电回路也不会存在触电风险，消除了安全隐患。

本发明还提供了一种电机驱动系统，具有如上辅助断电系统相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种辅助断电系统的结构示意图；

图2为本发明提供的另一种辅助断电系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种辅助断电系统，提升了产品形象，消除了安全隐患；本发明的另一核心是提供一种包括上述辅助断电系统的电机驱动系统，提升了产品形象，消除了安全隐患。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明提供的一种辅助断电系统的结构示意图，包括：

电能消耗模块1；

分别与电机驱动系统中的电容器以及电能消耗模块1连接的控制开关2；

电压采样模块3，用于对电机驱动系统中的交流电源输出的电压进行采样，得到采样电压；

处理器4，用于在采样电压的电压值满足预设的交流电源关闭特征时，控制控制开关2闭合，以便电能消耗模块1迅速耗尽电容器内的电能。

具体的，考虑到上述背景技术中的技术问题，处理器4可以在采样电压的电压值满足预设的交流电源关闭特征时，控制控制开关2闭合，此种情况下，电能消耗模块1便能够迅速耗尽电容器内的电能，电容器也就不会在交流电源关闭之后持续为驱动器较长时间的供电，例如现有技术中在关闭交流电源后，电容器还会向驱动器供电10s，而有了本发明实施例中的辅助断电系统之后，在关闭交流电源后，电容器仅仅会向驱动器供电1s，便会被电能消耗模块1耗尽自身电量，用户不会对产品质量产生怀疑，用户在关闭交流电源之后触碰供电回路时也比较安全，消除了安全隐患。

具体的，电压采样模块3可以为多种类型，它可以将电压较大的电流电压进行一定比例的缩小采样，得到电压值较小的采样电压并输送至处理器4。

具体的，交流电源关闭特征为预先设置的多种类型的特征，其指的是采样电压的电压值所表现出来的能够表示交流电源已经关闭的特征，由于采样电压是交流电压经过一定比例的缩小后的电压，其相关特征同样能够反映出交流电源的关闭状态，例如采样电压为0等，本发明实施例在此不做限定。

具体的，控制开关2的作用为在处理器4的控制下控制电容器与电能消耗模块1的连通与断开。

其中，本发明实施例中，在处理器4判断采样电压的电压值符合预设交流电源开通特征时，还可以控制控制开关2断开，以保证电容器起到它自身的作用。

具体的，预设交流电源开通特征可以根据具体需求进行自主设定，本发明实施例在此不做限定。

具体的，电能消耗模块1只要在与电容器连通后，便可依靠自身的电能消耗快的特点迅速地耗尽电容器内存储的电能，电能消耗模块1可以为多种类型，例如可以为制动电阻，当控制开关2闭合后，电容器的电压立即加在制动电阻两端，制动电阻可以将电容器的能量转化为电阻热能，使得电容器的电压快速降为0V。

其中，处理器4可以为多种类型，例如可以为单片机等，本发明实施例在此不做限定。

另外，需要说明的是，本发明实施例中的辅助断电系统可以应用在多种设备的电机驱动系统中，例如可以应用于缝纫机的电机驱动系统中，也可以应用在其他设备，本发明实施例在此不做限定。

本发明提供了一种辅助断电系统，包括电能消耗模块；分别与电机驱动系统中的电容器以及电能消耗模块连接的控制开关；电压采样模块，用于对电机驱动系统中的交流电源输出的电压进行采样，得到采样电压；处理器，用于在采样电压的电压值满足预设的交流电源关闭特征时，控制控制开关闭合，以便电能消耗模块迅速耗尽电容器内的电能。

可见，本发明中，电压采样模块能够对电机驱动系统中的交流电源输出的电压进行采样，得到采样电压，处理器可以在采样电压满足预设的交流电源关闭特征时，控制上述的控制开关闭合，此种情况下电能消耗模块便可以迅速耗尽电容器内的电能，由于用户在关闭交流电源后，采样电压便会满足预设的交流电源关闭特征，此种情况下便可控制电能消耗模块快速耗尽电容器内的电能，用户在关闭交流电源后的短时间内驱动器便可停止工作，提升了产品形象，且即使用户或维修人员在不知情的情况下触碰了供电回路也不会存在触电风险，消除了安全隐患。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，该辅助断电系统还包括用于计时的计时模块5；

则处理器4还用于在控制控制开关2闭合后，控制计时模块5计时，并在计时的时间达到第一预设时长时，控制控制开关2断开。

具体的，考虑到若控制开关2处于闭合的状态的时间较长，电容器会持续地向电能消耗模块1释放电能，为了防止电能消耗模块1被烧坏，例如当电能消耗模块1为制动电阻时，控制开关2闭合的时间较长可能导致制动电阻被烧坏，本发明实施例中可以利用计时模块5对电能消耗模块1与电容器的连通时间进行计量，当两者的连通时间达到预设时间后，便可以控制控制开关2断开，以防止电能消耗模块1被烧坏。

其中，第一预设时长可以根据实际需求进行自主设定，例如可以设置为500ms等，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，计时模块5为时间计数器。

具体的，时间计数器采用计量脉冲数量的方式进行计时，其具有结构简单、体积小以及价格低廉等优点。

当然，除了时间计数器外，计时模块5还可以为其他类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，预设的交流电源关闭特征为持续小于预设阈值达到第二预设时长。

具体的，当交流电源关闭时，采样电压便会持续小于预设阈值达到第二预设时长，此种特征能够准确地表示交流电源关闭，提升了判断交流电源关闭的准确性。

其中，预设阈值可以为经过工作人员实验确定出的采样电压的电压值，其可以进行自主设定，本发明实施例在此不做限定。

其中，第二预设时长也可以进行自主设定，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，控制开关2为MOS(metal oxide semiconductor，金属-氧化物-半导体)管。

具体的，MOS管具有响应速度快、成本低以及寿命长等优点。

当然，除了MOS管外，控制开关2还可以为其他类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，电压采样模块3包括第一电阻R1、第二电阻R2；

第一电阻R1的第一端与交流电源连接，第一电阻R1的第二端与处理器4以及第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端接地。

具体的，通过第一电阻R1以及第二电阻R2的分压，便可以对交流电压进行采样，其中，采样电压的电压值与第一电阻R1以及第二电阻R2的阻值比例相关，工作人员可以自主对第一电阻R1以及第二电阻R2的阻值比例进行设定，例如电压采样模块3可以将交流电源的220V正弦交流电信号转化为0-5V的正弦信号，当交流电源关闭后，频率为50Hz的正弦交流电压信号将消失，采样电压的电压值会逐渐减小，当采样电压的电压值持续小于预设阈值达到第二预设时长，处理器4可以由此来判断交流电源已经关闭。

其中，第一电阻R1以及第二电阻R2并不一定指的是单一的一块电阻，其也可以包括多块电阻，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该辅助断电系统还包括：

滤波模块6，用于对采样电压进行滤波，并将经过滤波的采样电压传输至处理器4。

具体的，滤波模块6可以对电压采样模块3得到的采样电压进行滤波，过滤掉其中的杂波，提高了采样电压的稳定性，便于处理器4对其进行分析处理，进一步地提高了最终的判断交流电源是否关闭的结果的准确性。

其中，滤波模块6可以为多种类型，例如可以为RC(Resistor-Capacitance，电阻-电容)滤波模块6等，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，该辅助断电系统还包括：

与电压采样模块3连接的电压限制模块7，用于将采样电压的电压值限制在预设范围内。

具体的，考虑到处理器4能够承受的电压值有一定的范围，例如0-5V等，本发明实施例中的电压限制模块7可以将采样电压的电压值限制在预设范围内，以便采样电压的波动对于处理器4造成损坏。

作为一种优选的实施例，预设范围为0至5V，电压限制模块7包括5V直流电源、第一二极管D1以及第二二极管D2；

第一二极管D1的阴极与5V直流电源连接，第一二极管D1的阳极与电压采样模块3以及第二二极管D2的阴极连接，第二二极管D2的阳极接地。

为了更好地对本发明实施例进行说明，请参考图2，图2为本发明提供的另一种辅助断电系统的结构示意图。

具体的，当采样电压的电压值高于5V时，采样电压便会流经第一二极管D1，使得采样电压限制在5V以内，而当采样电压低于0V时，由于第二二极管D2的阳极接地，所以采样电压也会被限制在0V以上，以确保处理器4的安全，本发明实施例中的电压限制模块7结构简单、价格低廉且使用寿命长。

当然，除了本发明实施例中的电压限制模块7外，电压限制模块7还可以为其他类型，本发明实施例在此不做限定。

本发明还提供了一种电机驱动系统，包括如上任一项的辅助断电系统。

对于本发明提供的电机驱动系统的介绍请参照前述辅助断电系统的实施例，本发明实施例在此不做限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种辅助断电系统，其特征在于，包括：

电能消耗模块；

分别与电机驱动系统中的电容器以及所述电能消耗模块连接的控制开关；

电压采样模块，用于对所述电机驱动系统中的交流电源输出的电压进行采样，得到采样电压；

处理器，用于在所述采样电压的电压值满足预设的交流电源关闭特征时，控制所述控制开关闭合，以便所述电能消耗模块迅速耗尽所述电容器内的电能。

2.根据权利要求1所述的辅助断电系统，其特征在于，该辅助断电系统还包括用于计时的计时模块；

则所述处理器还用于在控制所述控制开关闭合后，控制所述计时模块计时，并在计时的时间达到第一预设时长时，控制所述控制开关断开。

3.根据权利要求2所述的辅助断电系统，其特征在于，所述计时模块为时间计数器。

4.根据权利要求1所述的辅助断电系统，其特征在于，所述预设的交流电源关闭特征为持续小于预设阈值达到第二预设时长。

5.根据权利要求1所述的辅助断电系统，其特征在于，所述控制开关为金属-氧化物-半导体MOS管。

6.根据权利要求1所述的辅助断电系统，其特征在于，所述电压采样模块包括第一电阻、第二电阻；

所述第一电阻的第一端与所述交流电源连接，所述第一电阻的第二端与所述处理器以及所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端接地。

7.根据权利要求1所述的辅助断电系统，其特征在于，该辅助断电系统还包括：

滤波模块，用于对所述采样电压进行滤波，并将经过滤波的所述采样电压传输至所述处理器。

8.根据权利要求1至7任一项所述的辅助断电系统，其特征在于，该辅助断电系统还包括：

与所述电压采样模块连接的电压限制模块，用于将所述采样电压的电压值限制在预设范围内。

9.根据权利要求8所述的辅助断电系统，其特征在于，所述预设范围为0至5V，所述电压限制模块包括5V直流电源、第一二极管以及第二二极管；

所述第一二极管的阴极与所述5V直流电源连接，所述第一二极管的阳极与所述电压采样模块以及所述第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极接地。

10.一种电机驱动系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的辅助断电系统。