CN109802361B - 电机控制电路及电机 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供的一种电机控制电路及电机，涉及电机电路设计领域；由于电机控制电路设置有重启保护电路，进而当电机在工作的过程中，若出现交流电突然断电并再次恢复供电时，由于此时重启保护电路工作，使主控电路不能向电机电路提供电源，进而电机无法工作。相较于现有技术当交流电恢复对电机供电时，电机立即处工作状态，本申请实施例提供的方案可以避免电机突然工作对工作人员造成危险，进而实用性更高。

Description

电机控制电路及电机

技术领域

本申请涉及电机电路设计领域，具体而言，涉及一种电机控制电路及电机。

背景技术

电动工具已经十分常见，应用在生活中的各个领域中。电动工具大都是需要用户操作使用的，当通电之后，用户可以通过操作电动工具。但是现有技术中的电动工具若在工作时突然出现电网断电时，当电网再次来电时，电动工具将立刻处于工作状态，而此时用户可能没有在操作电动工具，若此时电动工具处于工作状态则十分危险。

发明内容

本申请实施例在于提供一种电机控制电路及电机，其能够缓解电动工具突然启动带来的危险问题。

为了缓解上述的问题；本申请实施例采取的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供的一种电机控制电路，包括：控制芯片、电机电路和开关，所述控制芯片包括：重启保护电路、电源电路和主控电路；所述重启保护电路与交流电网连接，所述电源电路通过所述开关与所述交流电网连接，所述重启保护电路与所述电源电路连接，所述电源电路与所述主控电路连接，所述主控电路与所述电机电路连接，所述电源电路用于为所述主控电路提供电源，所述主控电路用于控制所述电机电路与交流电网连接；所述电机电路通过所述开关与所述交流电网连接；在所述开关闭合且所述交流电网断电之后，所述重启保护电路用于在所述交流电网恢复供电时，控制所述电源电路不能够向所述主控电路提供电源，使得所述主控电路不能够控制所述电机电路与所述交流电网连接。

本申请实施中，由于设置有重启保护电路，进而当电机在工作的过程中，若出现交流电突然断电并再次恢复供电时，由于此时重启保护电路工作，使主控电路不能向电机电路提供电源，进而电机无法工作。相较于现有技术当交流电恢复对电机供电时，电机立即处工作状态，本申请实施例提供的方案可以避免电机突然工作对工作人员造成危险，进而实用性更高。

可选地，所述重启保护电路包括：第一三极管、第二三极管、第一电阻、第一二极管；所述第一三极管的发射极与所述控制芯片的接地管脚连接，所述第一三极管的集电极与所述控制芯片的重启保护控制管脚连接，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极与所述第一二极管的正极连接，所述第二三极管的基极与所述重启保护控制管脚连接，所述第一二极管的负极与所述控制芯片的负电源管脚连接，所述第一电阻的一端与所述接地管脚连接，所述第一电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接；当所述重启保护控制管脚的电压大于所述负电源管脚的电压时；所述第二三极管处于闭合状态。

可选地，所述第一三极管为PNP三极管，所述第二三极管为NPN三极管。

在本申请实施例中，可以通过控制重启保护控制管脚的电压和所述负电源管脚的电压来控制重启保护电路的工作状态，控制过程十分简单。

可选地，所述重启保护电路还包括：第二二极管，第三二极管、第四二极管、第二电阻和第三三极管；所述第二二极管的负极与所述接地管脚连接，所述第二二极管的正极与所述第三二极管的负极连接，所述第三二极管的正极与所述第四二极管的正极连接，所述四二极管的负极与所述第三三极管的基极和所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端和所述第三三极管的发射极均与所述重启保护控制管脚连接，所述第三三极管的集电极与所述接地管脚连接。

在本申请实施例中，重启保护控制管脚由第二二极管，第三二极管、第四二极管、第二电阻和第三三极管决定，当第二二极管，第三二极管、第四二极管、第二电阻和第三三极管按照上述方式连接时，重启保护管脚的电压在电机正常工作时低于负电源管脚的电压，进而重启保护电路此时不工作。对整个电机控制电路没有影响，且第二二极管，第三二极管、第四二极管、第二电阻和第三三极管的连接方式十分简单。

可选地，所述电源电路包括：第五二极管、第六二极管、第三电阻和第四三极管；

所述第五二极管的负极与所述接地管脚连接；所述第五二极管的正极与所述第六二极管的负极连接，所述第六二极管的正极与所述第三电阻的一端和所述第四三极管的基极均连接，所述三电阻的另一端和所述第四三极管的发射极均与所述负电源管脚连接，所述第四三极管的集电极与所述接地管脚连接。

可选地，所述电机控制电路还包括：第一限速电路和第二限速电路，所述第一限速电路的一端与所述交流电网连接，所述第一限速电路的另一端与所述重启保护控制管脚连接，所述第二限速电路的一端与所述开关连接，所述第二限速电路的另一端与所述负电源管脚连接。

所述第一限速电路用于控制所述重启保护控制管脚的电压变化，所述第二限速电路用于控制所述负电源管脚的电压变化。

可选地，所述第一限速电路包括：第八电阻、第十四二极管、第四电容；所述第八电阻的一端与所述交流电网连接，所述第八电阻的另一端与所述第十四二极管的负极连接，所述第十四二极管的正极和所述重启保护控制管脚均与所述第四电容的一端连接，所述第四电容的另一端与所述接地管脚连接；所述第二限速电路包括：第九电阻、第十五二极管、第五电容；所述第九电阻的一端与所述开关连接，所述第九电阻的另一端与所述第十五二极管的负极连接，所述第十五二极管的正极和所述负电源管脚均与所述第五电容的一端连接，所述第五电容的另一端与接地管脚连接。

在本申请实施例中，设置第一限速电路和第二限速电路可以使交流电异常断电之后在来电时，使重启保护电路工作，进而使电机处于不工作状态，更加安全。

可选地，所述电机电路包括：电机、晶闸管和第四电阻；

所述电机的一端与所述开关连接，所述电机的另一端与所述晶闸管的第一端连接，所述晶闸管的第二端与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端接地，所述晶闸管的第三端与所述控制芯片的脉冲输出管脚连接，所述脉冲输出管脚与所述主控电路的输出端连接，所述主控电路的输出端用于输出脉冲信号导通所述晶闸管。

在本申请实施例中，由于设置有第四电阻，可以避免电机电路的电流过大而损坏电机或者晶闸管，可以是电机控制电路更加安全，且能延长电机和晶闸管的使用寿命。

可选地，所述控制芯片还包括：采样电路和导通角控制电路；所述采样电路与所述电机电路连接，所述采样电路与所述导通角控制电路连接，所述导通角控制电路与所述主控电路连接；所述采样电路用于采集所述电机电路的电流信息并将所述电流信息发送至所述导通角控制电路，所述导通角控制电路用于基于所述电流信息发送第一控制信号至所述主控电路，所述主控电路用于基于所述第一控制信号控制所述电机电路与所述交流电网处于连接状态的时长。

在本申请实施例中，由于设置有采样电路和导通角控制电路，进而可以根据电机电路的电流大小改变电机的转速，以节约能源，且更加智能。

可选地，所述控制芯片还包括：过载保护电路，所述过载保护电路与所述导通角控制电路连接；当所述采样电路采集的所述电流信息中的电流值大于预设电流值时，所述过载保护电路用于发送电信号至所述导通角控制电路，所述导通角控制电路用于基于所述电信号发送第二控制信号至所述主控电路，所述主控电路还用于基于所述第二控制信号控制所述电机电路与所述交流电网处于断开状态。

在本申请实施例中，由于设置有过载保护电路，进而当电机的电流过大时，可以使电机与交流电网断开，可以保护电机避免受到大电流的损坏，更加的安全，且能延长电机的使用寿命。

第二方面，本申请实施例提供了一种电机，包括电机本体和第一方面所述的电机控制电路，所述电机控制电路设置在所述电机本体上。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本申请实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本申请实施例提供的一种电机控制电路的部分电路示意图；

图2是本申请实施例提供的再一种电机控制电路的部分电路示意图；

图3是本申请实施例提供的又一种电机控制电路的部分电路示意图；

图4是本申请实施例提供的又一种电机控制电路的部分电路示意图；

图5是本申请实施例提供的又一种电机控制电路的部分电路示意图；

图6是本申请实施例提供的又一种电机控制电路的部分电路示意图；

图7是本申请实施例提供的又一种电机控制电路的部分电路示意图；

图8是本申请实施例提供的又一种电机控制电路的部分电路示意图；

图9是本申请实施例提供的又一种电机控制电路的部分电路示意图；

图10是本申请实施例提供的又一种电机控制电路的部分电路示意图；

图11是本申请实施例提供的又一种电机控制电路的部分电路示意图；

图12是本申请实施例提供的又一种电机控制电路的部分电路示意图；

图13是本申请实施例提供的又一种电机控制电路的部分电路示意图。

附图标记汇总：

50－控制芯片；80－电机电路；100－主控电路；200－重启保护电路；300－电源电路；400－采样电路；500－导通角控制电路；600－过载保护电路。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参照图1，本申请实施例提供了一种电机控制电路，包括：控制芯片50、电机电路80和开关K1，控制芯片50包括：重启保护电路200、电源电路300和主控电路100。

重启保护电路200与交流电网连接，电源电路300通过开关K1与交流电网连接，重启保护电路200与电源电路300连接，电源电路300与主控电路100连接，主控电路100与电机电路80连接，电源电路300用于为主控电路100提供电源，主控电路100用于控制电机电路80与交流电网连接；电机电路80通过开关K1与交流电网连接。

在开关K1闭合且交流电网断电之后，重启保护电路200用于在交流电网恢复供电时，控制电源电路300不能够向主控电路100提供电源，使得主控电路100不能够控制电机电路80与交流电网连接。

在本申请实施例中，由于设置了重启保护电路200，进而当电机在工作的过程中，若出现交流电突然断电的情况时，此时由于没有电源对电机电路80进行供电，电机此时不工作。但当交流电恢复对电机供电时；此时重启保护电路200可以使电源电路300不能向主控电路100提供电源，进而使得主控电路100不能工作，则电机电路80无法与交流电网形成回路，此时电机仍处于不工作状态。相较于现有技术当交流电恢复对电机供电时，电机立即处工作状态，本申请实施例提供的方案可以避免电机突然工作对工作人员造成危险，进而实用性更高。

在本申请实施例中，开关K1用于控制电机电路80和电源电路300是否与交流电网连接上，但是需要说明的是，电机电路80和电源电路300与交流电网连接上并不代表有电流流过，电机电路80和电源电路300需要与交流电网形成回路才表征有电流流过，且仅有当电机电路80有电流流过时，电机才能工作。在正常情况下，当开关K1闭合时，此时，电源电路300有电流流过，并能向主控电路100供电，而当主控电路100有供电电源时，此时可以导通电机电路80，进而使电机电路80与交流电网形成回路，电机才可以工作。仅有在当电机在正常工作时，交流电网突然断电，而此时用户却没有将开关K1断开；当再次通电时，由于开关K1处于闭合状态，进而电机电路80和电源电路300此时均与交流电网连接，但是由于此时重启保护模块的作用而使电源电路300不能向主控电路100供电，进而电机不会工作。若此时，将开关K1断开，然后再次将开关K1闭合，则电源电路300可以恢复向主控电路100供电，以使电机重新工作。

可选地，请参阅图2，重启保护电路200包括：第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第一二极管D1；

第一三极管Q1的发射极与控制芯片50的接地管脚GND连接，第一三极管Q1的集电极与控制芯片50的重启保护控制管脚RSP连接，第一三极管Q1的基极与第二三极管Q2的集电极连接，第二三极管Q2的发射极与第一二极管D1的正极连接，第二三极管Q2的基极与重启保护控制管脚RSP连接，第一二极管D1的负极与控制芯片50的负电源管脚－VS连接，第一电阻R1的一端与所述接地管脚GND连接，第一电阻R1的另一端与所述第一三极管Q1的基极连接。

当重启保护控制管脚RSP连接的电压大于负电源管脚－VS的电压时；第二三极管Q2处于闭合状态。

可选地，第一三极管Q1可以为PNP三极管，第二三极管Q2可以为NPN三极管。

在本申请实施例中，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第一二极管D1按照上述方式连接可以相当于可控硅SCR(SiliconControlledRectifier)。请参阅图3，可控硅SCR的阳极与控制芯片50的接地管脚GND连接，可控硅SCR的阴极与主控芯片50的负电源管脚－VS连接，而可控硅SCR的控制极与主控芯片50的重启保护控制管脚RSP连接。若可控硅SCR的控制极的电压小于或者等于可控硅SCR的阴极的电压，此时，可控硅SCR处于关闭状态，进而可控硅SCR的阳极与可控硅SCR的阴极之间没有电流流过；此时，电机可以正常工作。当可控硅SCR的控制极的电压大于可控硅SCR的阴极的电压1.5V时(相当于第一三极管Q1和第二三极管Q2的BE结电压之和)；此时，可控硅SCR的处于导通状态，且负电源管脚－VS此时的电压会被限位在－2V。

可选地，请参阅4，重启保护电路200还包括：第二二极管D2，第三二极管D3、第四二极管D4、第二电阻R2和第三三极管Q3；

第二二极管D2的负极与接地管脚GND连接，第二二极管D2的正极与第三二极管D3的负极连接，第三二极管D3的正极与第四二极管D4的正极连接，第四二极管D4的负极与第三三极管Q3的基极和第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端和第三三极管Q3的发射极均与重启保护控制管脚RSP连接，第三三极管Q3的集电极与接地管脚GND连接。

在本申请实施例中，当第二二极管D2，第三二极管D3、第四二极管D4、第二电阻R2和第三三极管Q3按照上述方式连接时，在重启保护控制管脚RSP的电压为第二二极管D2和第三二极管D3的稳压值加上第四二极管D4的正向导通电压加上第三三极管Q3的BE结导通电压。为使说明书简洁，在本申请实施例中，用VZ表示二极管的稳压值，VD表示二极管的正向导通电压，则此时的重启保护控制管脚RSP的电压绝对值等于2＊VZ+VD+VBE(Q3)。在本申请实施例中，第二二极管D2，第三二极管D3、第四二极管D4、第二电阻R2和第三三极管Q3也可按照如图5所示的连接方式，此时重启保护控制管脚RSP的电压绝对值等于3＊VZ+VBE(Q3)。

需要说明的是，在本申请实施例中所列举的重启保护电路200的电路结构只是一种实现方式，其实在实际运用中，也可以设置不同的电路结构来实现相同的功能；对此，不能将上述示例理解成对本申请的限制。

可选地，电源电路300包括：第五二极管D5、第六二极管D6、第三电阻R3和第四三极管Q4。

第五二极管D5的负极与接地管脚GND连接；第五二极管D5的正极与第六二极管D6的负极连接，第六二极管D6的正极与第三电阻R3的一端和第四三极管Q4的基极均连接，三电阻的另一端和第四三极管Q4的发射极均与负电源管脚－VS连接，第四三极管Q4的集电极与接地管脚GND连接。

在本申请实施例中，当电源电路300中的第五二极管D5、第六二极管D6、第三电阻R3和第四三极管Q4以上述连接方式连接时，此时负电源管脚－VS的电压绝对值等于2＊VZ+VBE(Q4)；可以使负电源管脚－VS的电压绝对值为13V－17V。当然并不限定，在具体实施方式中负电源管脚－VS的电压绝对值也可以为其他值，当负电源管脚－VS的电压绝对值为其他值时，相应的选取第五二极管D5、第六二极管D6和第四三极管Q4的类型即可。

需要说明的是，在本申请实施例中所列举的电源电路300的电路结构只是一种实现方式，其实在实际运用中，也可以设置不同的电路结构来实现相同的功能；对此，不能将上述示例理解成对本申请的限制。

由上述分析可以看出，在本申请实施例中，由于在正常情况下重启保护控制管脚RSP的电压绝对值是大于负电源管脚－VS的电压绝对值的；但是，由于重启保护控制管脚RSP的电压为负电压，进而，重启保护控制管脚RSP的电压小于负电源管脚－VS的电压。可以看出，重启保护控制管脚RSP的电压比负电源管脚－VS的电压低一个VZ或者一个VD，具体为VZ或者VD可以由重启保护电路200中的第二二极管D2，第三二极管D3、第四二极管D4、第二电阻R2和第三三极管Q3的连接方式决定。

可选地，请参阅图5；电机控制电路还包括：第一限速电路和第二限速电路，第一限速电路的一端与交流电网连接，第一限速电路的另一端与重启保护控制管脚RSP连接，第二限速电路的一端与开关K1连接，第二限速电路的另一端与负电源管脚－VS连接。

在本申请实施例中，第一限速电路可以包括：第八电阻R8、第十四二极管D14、第四电容C4；第八电阻R8的一端与交流电网连接，第八电阻R8的另一端与第十四二极管D14的负极连接，第十四二极管D14的正极和重启保护控制管脚RSP均与第四电容C4的一端连接，第四电容C4的另一端与接地管脚GND连接。

第二限速电路可以包括：第九电阻R9、第十五二极管D15、第五电容C5；第九电阻R9的一端与开关K1连接，第九电阻R9的另一端与第十五二极管D15的负极连接，第十五二极管D15的正极和负电源管脚－VS均与第五电容C5的一端连接，第五电容C5的另一端与接地管脚GND连接。

第十四二极管D14和第十五二极管D15均可以为整流二极管，型号均可以为IN4007。

需要说明的是，在本申请实施例中所列举的第一限速电路和第二限速电路的电路结构只是一种实现方式，其实在实际运用中，也可以设置不同的电路结构来实现相同的功能；对此，不能将上述示例理解成对本申请的限制。

可以看出，第一限速电路可以通过改变第八电阻R8的阻值大小和第四电容C4的电容值大小改变交流电网对重启保护控制管脚RSP的上电速度。第二限速电路可以通过改变第九电阻R9的阻值大小和第五电容C5的电容值大小改变交流电网对负电源管脚－VS的上电速度。

在本申请实施例中，当开关K1处于闭合状态且交流电网同时对重启保护控制管脚RSP和负电源管脚－VS上电时；由于重启保护控制管脚RSP的上电速度慢于负电源管脚－VS的上电速度。因此，此时重启保护控制管脚RSP的脚电压大于负电源管脚－VS的脚电压；可控硅SCR将触发导通。一般而言，当负电源管脚－VS的脚电压为－2V时，可控硅SCR将触发导通，以使负电源管脚－VS的脚电压将被钳位在－2V，此时将没有电流流向主控电路100，电机处于不工作状态。若将开关K1断开后间隔一定时间再次将开关K1闭合，此时由于重启保护控制管脚RSP的脚电压已经上电完成。可控硅SCR将不会导通，进而主控电路100可以工作，进而电机处于工作状态。

需要说明的是，在本申请实施例中的一定时间的长短可以由第八电阻R8的阻值大小和第四电容C4的电容值决定；当第八电阻R8的阻值和第四电容C4的电容值越大，一定时间越长，当第八电阻R8的阻值和第四电容C4的电容值越小，一定的时间越短。因此，在此并不对一定时间的时间长短进行限定。

在本申请实施例中第八电阻R8的阻值和第四电容C4的电容值的乘积可以大于第九电阻R9的阻值和第五电容C5的电容值的乘积的2－3倍；也就是R8＊C4≥(2－3)R9＊C5。以使重启保护控制管脚RSP的上电速度明显慢于负电源管脚－VS的上电速度。因此，在本申请实施例中的第八电阻R8的阻值可以为2MΩ，第四电容C4的电容值可以为0.47μF，第九电阻R9的阻值可以为20KΩ，第五电容C5的电容值可以为22μF。

请参阅图6，在本申请实施例中的电源电路300还提供了一种基准电压的生成电路图，以使整个电机控制电路获得一个相对稳定的参考电压。

由图6可以看出，第八二极管D8的负极与接地管脚GND连接，第八二极管D8的正极与第九二极管D9的正极连接，第九二极管D9的负极与第十二极管D10的正极连接，第十二极管D10的负极与第十一二极管D11的正极连接，第十一二极管D11的负极与第十二二极管D12的正极连接，第十二二极管D12的负极与第六电阻R6的一端和第五三极管Q5的基极均连接，第六电阻R6的另一端与负电源管脚－VS连接，第五三极管Q5的发射极与第二十三电阻R23的一端和第六三极管Q6的基极均连接，第二十三电阻R23的另一端和第六三极管Q6的发射极均与基准电压管脚连接，第五三极管Q5的集电极和第六三极管Q6的集电极均与负电源管脚－VS连接。

在本申请实施例中的基准电压管脚VREF与接地管脚GND之间连接有第二电容C2，第二电容C2可以滤波，作用是稳定基准电压管脚VREF的脚电压，在本实施例中的第二电容C2的取值可以为1μF－10μF之间。

基准电压管脚VREF的参考电压绝对值等于VZ+4＊VD－VBE(Q6)－VBE(第五三极管Q5)，其中，由于第八二极管D8为稳压二极管，进而VZ是第八二极管D8的稳压值，VD是第九二极管D9至第十二二极管D12的正向导通电压。一般而言，基准电压管脚VREF的参考电压的绝对值在8V－10V之间。

可选地，请参阅图7，电机电路80包括：电机M、晶闸管T1和第四电阻R4。

电机M的一端与开关K1连接，电机M的另一端与晶闸管T1的第一端连接，晶闸管T1的第二端与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端接地，晶闸管T1的第三端与所述控制芯片50的脉冲输出管脚OUT连接，脉冲输出管脚OUT与主控电路100的输出端连接，主控电路100的输出端用于输出脉冲信号导通所述晶闸管T1。

需要说明的是，在本申请实施例中所列举的电机电路80的电路结构只是一种实现方式，其实在实际运用中，也可以设置不同的电路结构来实现相同的功能；对此，不能将上述示例理解成对本申请的限制。

结合上述对第一限速电路和第二限速电路的描述可知，当开关K1闭合时，若重启保护控制管脚RSP的脚电压大于或者等于负电源管脚－VS的脚电压，此时脉冲输出管脚OUT将没有脉冲信号输出，进而晶闸管T1处于关闭状态，进而电机M将处于不工作状态。当重启保护控制管脚RSP的脚电压小于负电源管脚－VS的脚电压时，脉冲输出管脚OUT可以输出脉冲信号以使晶闸管T1导通，进而电机M处于工作状态。

在本申请实施例中，在脉冲输出管脚OUT与晶闸管T1的第三端之间连接有第二十六电阻R26，第二十六电阻R26为保护电阻，阻值可以为100Ω。第四电阻R4也为保护电阻，第四电阻R4的阻值可以为20MΩ，可以避免电机电路80的电流过大而损坏电机M或者晶闸管T1。

可选地，请参阅图8，控制芯片50还包括：采样电路400和导通角控制电路500。

采样电路400与电机电路80连接，采样电路400与导通角控制电路500连接，导通角控制电路500与主控电路100连接。

采样电路400用于采集电机电路80的电流信息IG并将电流信息IG发送至导通角控制电路500，导通角控制电路500用于基于电流信息IG发送第一控制信号至主控电路100，主控电路100用于基于第一控制信号控制电机电路80与交流电网处于连接状态的时长。

在本申请实施例中，采样电路400的电路结构图如图9所示，采样电路400的输入端为主控芯片50的电流检测脚ISEN，电流检测脚ISEN与电机电路80连接。用于采集与电机电路80的电流成正比的电压信号。而整个采样电路400相当于一个跨导放大器，将电压信号放大成为电流信息IG并发送至主控电路100。

由于电机电路80与交流电网连接，而交流电正半周期和负半周期，电机M电流的方向是相反的，所以导致电流检测脚ISEN检测到的电压信号也是有正有负的。在交流电正半周期时，电流检测脚ISEN的电压信号是正的；在交流电负半周期时，电流检测脚ISEN的电压信号是负的。

当电流检测脚ISEN的电压为正时，第九三极管Q9的集电极电流大于第八三极管Q8的集电极电流，而第十七三极管Q17和第十八三极管Q18的集电极电流和第九三极管Q9的集电极电流相等，所以第十三极管Q10和第十一三极管Q11的集电极电流等于第九三极管Q9和第八三极管Q8集电极电流的差值，即此时的电流信息IG为第九三极管Q9和第八三极管Q8集电极电流的差值。

当电流检测脚ISEN的电压为负时，第九三极管Q9的集电极电流小于第八三极管Q8的集电极电流，那么第八三极管Q8多出来的集电极电流经过第十四三极管Q14和第十三三极管Q13以及第十三极管Q10和第十一三极管Q11的镜像，即此时的电流信息IG为第八三极管Q8和第九三极管Q9集电极电流的差值。

综上，电流信息IG可以近似等于|△ISEN|/R24(R25)，其中，|△ISEN|表示电流检测脚ISEN电压偏离接地管脚GND电压的绝对值，第二十四电阻R24(第二十五电阻R25)是连接第八三极管Q8(第九三极管Q9)发射极的电阻。在对采样电路400进行设计时，第二十四电阻R24和第二十五电阻R25可以是对称的，所以最后的电流信息IG和电流检测脚ISEN电压偏离接地管脚GND电压的绝对值成线性比例关系。

在本申请实施例中，导通角控制电路500的结构如图10所示，导通角控制电路500的输入信号为电流信息IG，电路内部的主体是一个镜像电流源。

通过得到两路相同的电流信号在外部的电阻上转变成电压信号分别去控制导通角和触发过载保护功能，下面作详细说明。

在导通角控制电路500中的导通角控制管脚CON的电压用来控制导通角的大小，当没有电流信息IG时，导通角控制管脚CON的初始电压由外部串接在接地管脚GND和基准电压管脚VREF之间的第十电阻R10和第十二电阻R12决定。第十二电阻R12为电位器，其阻值可以通过抽头进行调整。根据主控电路100的电路结构原理，当导通角控制管脚CON的电压越接近接地管脚GND的电压时，每个交流电周期内触发脉冲输出的越早，进而导通角越大，电机M转速也就越高。而当导通角控制管脚CON的电压越接近基准电压管脚VREF的电压时，每个交流电周期内触发脉冲输出越晚，导通角越小，电机M转速也就越低。为了使导通角控制管脚CON的电压随着第十二电阻R12的电阻值的变化而变化，进而第十二电阻R12的最大阻值应当大于第十电阻R10的阻值，在本申请实施例中，第十二电阻R12的最大阻值可以为50KΩ，第十电阻R10的阻值可以为12KΩ。

当初始的导通角确定好之后，如果电机M电流增大导致电流信息IG增大，那么第二十一三极管Q21的集电极电流也会相应增大，该电流经过外部第十一电阻R11和第十二电阻R12的部分会将导通角控制管脚CON的电压抬高，抬高的幅度等于第二十一三极管Q21的集电极电流乘以(第十一电阻R11的阻值加上第十二电阻R12的阻值)，因此，第十一电阻R11可以设置为可变电阻，其第十一电阻R11阻值的最大值可以为200KΩ。通过调整第十一电阻R11的阻值的大小可以控制导通角控制管脚CON的电压随电流信息IG增大的速度。当采用这种方式控制导通角控制管脚CON的电压时，在电机M空载时，由于电机M电流较小，所以电流信息IG和第二十一三极管Q21的集电极电流也比较小，可以通过调节第十二电阻R12的抽头将导通角控制管脚CON的电压的初始电压设置得更靠近基准电压管脚VREF的电压，以使导通角较小，进而电机M转速可以得到控制。而在电机M负载增加时由于电机M电流迅速增大，所以电流信息IG和第二十一三极管Q21的集电极电流也迅速增大，导致导通角控制管脚CON的电压迅速抬高接近接地管脚GND的电压，这样导通角也会变大，电机M转速随负载增大的稳定性会大大提高，有利于重载下的转矩达到最大。

通过上述导通角控制方式，在电机M空载时，在一个交流电周期内使电机电路80与交流电网形成回路的时间变短，不仅可以控制电机M的转速，且更加节约能源。当电机M重载时，在一个交流电周期内使电机电路80与交流电网形成回路的时间变长，进而可以便于电机M的转矩达到最大。

需要说明的是，在本申请实施例中所列举的采样电路400和导通角控制电路500的电路结构只是一种实现方式，其实在实际运用中，也可以设置不同的电路结构来实现相同的功能；对此，不能将上述示例理解成对本申请的限制。

可选地，控制芯片50还包括：过载保护电路600，过载保护电路600与导通角控制电路500连接；

当采样电路400采集的电流信息IG中的电流值大于预设电流值时，过载保护电路600用于发送电信号至所述导通角控制电路500，导通角控制电路500用于基于电信号发送第二控制信号至主控电路100，主控电路100还用于基于第二控制信号减小电机电路80与交流电网处于连接状态的时长。

请参阅图11，为本申请提供的过载保护电路600的电路图，电流信息IG经过镜像电流源镜像之后由第二十三极管Q20输出到第十三电阻R13和第六电容C6，其中，第十三电阻R13为可变电阻，其阻值的最大值可以为470KΩ；第六电容C6用于滤波。在主控芯片50的过载保护控制管脚OLP上形成和电机M电流成正比过载保护控制管脚OLP电压信号，过载保护控制管脚OLP电压信号等于第二十三极管Q20的集电极电流乘以第十三电阻R13的阻值。过载保护控制管脚OLP电压信号会送到过载保护电路600中和内部设定的阈值相比较，确定是否需要启动过载保护。所以通过调整第十三电阻R13的阻值可以调整过载保护的门限。

过载保护电路600的主体部分是一个比较器，比较器的一个输入信号为导通角控制电路500输出的过载保护控制管脚OLP电压，另一个输入信号是由连接在接地管脚GND和基准电压管脚VREF之间的第十四电阻R14和第十五电阻R15确定的阈值。该阈值等于基准电压管脚VREF的电压乘以第十四电阻R14除以(第十四电阻R14加上第十五电阻R15)。

当过载保护控制管脚OLP的电压低于设定的阈值时，第二十七三极管Q27的集电极电压接近基准电压管脚VREF的电压，第三十一三极管Q31的基极电压为基准电压管脚VREF的电压；此时第三十一三极管Q31处于截止状态。第十六二极管D16的负极电压接近接地管脚GND的电压，所以不管导通角控制管脚CON的电压值为多少，第十六二极管D16始终处于反偏状态，此时，过载保护电路600对于导通角控制管脚CON的电压相当于断路，不起作用。

当过载保护控制管脚OLP的电压高于设定的阈值时，第二十五三极管Q25的集电极电压提高，第二十八三极管Q28和第二十九三极管Q29开始有电流流过，第三十一三极管Q31的基极电压提高使得第三十一三极管Q31饱和，第三十一三极管Q31的集电极使第十六二极管D16的负极电压下降至接近基准电压管脚VREF的电压，也使得第十六二极管D16的正极的导通角控制管脚CON的电压拉低到接近基准电压管脚VREF的电压加上第十六二极管D16的正向导通电压。

而在本申请实施例中，主控电路100是根据导通角控制管脚CON的电压大小控制在每个交流电的周期内输出固定的脉冲触发导通电机电路80的晶闸管T1的时长，导通角控制管脚CON的电压被拉低之后会导致导通角减小，进而可以达到保护电机M的目的。

需要说明的是，在本申请实施例中所列举的过载保护电路600的电路结构只是一种实现方式，其实在实际运用中，也可以设置不同的电路结构来实现相同的功能；对此，不能将上述示例理解成对本申请的限制。

请参阅图12，为本申请实施例提供的主控电路100的简化示意图，与主控电路100连接的有电容充电管脚CC、导通角控制管脚CON、交流电同步管脚SYN和触发脉冲输出管脚OUT。

在主控电路100中，交流电同步管脚SYN通过外接第二十一电阻R21直接连接到交流电网上，第二十一电阻R21为保护电阻，其阻值可以为330KΩ。当每次交流电同步管脚SYN上检测到电压变化穿越零点即表示一个新的交流电周期的到来。每个交流电周期开始后时先将电容充电管脚CC外接的第七电容C7放电到一个初始电压Vst，然后采用一个恒定的电流Ich给电容充电。由于整个电路采用的是负电源供电，最高电位是接地管脚GND的电压，所以初始电压Vst是相对高的电压，在充电过程中电容充电管脚CC的电压在逐渐降低，当电容充电管脚CC的电压降低到和设定的导通角控制管脚CON的电压相同时，触发脉冲输出管脚OUT就会输出触发脉冲使外部的晶闸管T1导通。充电电流Ich由主控电路100内部的电路结构已经确定，外部可以通过改变电容充电管脚CC外接的第七电容C7的电容值来适应不同的交流电频率。

可选地，请参阅图13，在本申请实施例提供了一种交流电机控制电路的外围电路，在图13中的各元件的功能在上述实施方式中均有介绍，为了说明书的简洁，在此不在进行赘述。

在本申请实施例中，第八电容C8连接在导通角控制管脚CON和基准电压管脚VREF之间。当电机M启动时，由于第八电容C8有一个充电的过程，进而使得导通角控制管脚CON的电压是缓慢上升的，进而可以避免电机M启动时转速过快，起到软启动的作用。而第八电容C8的电容值可以为22μF。在具体实施方式中，可以根据电机M启动时转速变化的快慢合理的对第八电容C8的电容值，当需要电机M启动时转速变化的快一点时，可以将第八电容C8的电容值选择大一点，反之亦然。第九电容C9与导通角控制管脚CON连接，为导通角控制管脚CON的滤波电容，第九电容C9的电容值可以为100nF。

可选地，本申请实施例还提供了电机，包括电机本体和上述电机控制电路，电机控制电路设置在电机本体上。

本申请实施例提供的一种电机控制电路和电机，在本申请实施例中，由于设置了重启保护电路，进而当电机在工作的过程中，若出现交流电突然断电的情况时，此时由于没有电源对电机电路进行供电，电机此时工作。但当交流电恢复对电机供电时；此时重启保护电路可以使电源电路不能向主控电路提供电源，进而使得主控电路不能工作，则电机电路无法与交流电网形成回路，此时电机仍处于不工作状态。相较于现有技术当交流电恢复对电机供电时，电机立即处工作状态，本申请实施例提供的方案可以避免电机突然工作对工作人员造成危险，进而实用性更高。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块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，本申请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(可以是个人计算机，笔记本电脑，服务器，或者网络设备等)执行本申请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、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read－OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电机控制电路，其特征在于，包括：控制芯片、电机电路和开关，所述控制芯片包括：重启保护电路、电源电路和主控电路；

所述重启保护电路与交流电网连接，所述电源电路通过所述开关与所述交流电网连接，所述重启保护电路与所述电源电路连接，所述电源电路与所述主控电路连接，所述主控电路与所述电机电路连接，所述电源电路用于为所述主控电路提供电源，所述主控电路用于控制所述电机电路与交流电网连接；所述电机电路通过所述开关与所述交流电网连接；

所述重启保护电路包括：第一三极管、第二三极管、第一电阻、第一二极管；

所述第一三极管的发射极与所述控制芯片的接地管脚连接，所述第一三极管的集电极与所述控制芯片的重启保护控制管脚连接，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极与所述第一二极管的正极连接，所述第二三极管的基极与所述重启保护控制管脚连接，所述第一二极管的负极与所述控制芯片的负电源管脚连接，所述第一电阻的一端与所述接地管脚连接，所述第一电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接；

当所述重启保护控制管脚的电压大于所述负电源管脚的电压时；所述第二三极管处于截止状态；

在所述开关闭合且所述交流电网断电之后，所述重启保护电路用于在所述交流电网恢复供电时，控制所述电源电路不能够向所述主控电路提供电源，使得所述主控电路不能够控制所述电机电路与所述交流电网连接。

2.根据权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述重启保护电路还包括：第二二极管，第三二极管、第四二极管、第二电阻和第三三极管；

所述第二二极管的负极与所述接地管脚连接，所述第二二极管的正极与所述第三二极管的负极连接，所述第三二极管的正极与所述第四二极管的正极连接，所述四二极管的负极与所述第三三极管的基极和所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端和所述第三三极管的发射极均与所述重启保护控制管脚连接，所述第三三极管的集电极与所述接地管脚连接。

3.根据权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述电源电路包括：第五二极管、第六二极管、第三电阻和第四三极管；

所述第五二极管的负极与所述接地管脚连接；所述第五二极管的正极与所述第六二极管的负极连接，所述第六二极管的正极与所述第三电阻的一端和所述第四三极管的基极均连接，所述三电阻的另一端和所述第四三极管的发射极均与所述负电源管脚连接，所述第四三极管的集电极与所述接地管脚连接。

4.根据权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述电机控制电路还包括：第一限速电路和第二限速电路，所述第一限速电路的一端与所述交流电网连接，所述第一限速电路的另一端与所述重启保护控制管脚连接，所述第二限速电路的一端与所述开关连接，所述第二限速电路的另一端与所述负电源管脚连接；

所述第一限速电路用于控制所述重启保护控制管脚的电压变化，所述第二限速电路用于控制所述负电源管脚的电压变化。

5.根据权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述第一限速电路包括：第八电阻、第十四二极管、第四电容；所述第八电阻的一端与所述交流电网连接，所述第八电阻的另一端与所述第十四二极管的负极连接，所述第十四二极管的正极和所述重启保护控制管脚均与所述第四电容的一端连接，所述第四电容的另一端与所述接地管脚连接；

所述第二限速电路包括：第九电阻、第十五二极管、第五电容；所述第九电阻的一端与所述开关连接，所述第九电阻的另一端与所述第十五二极管的负极连接，所述第十五二极管的正极和所述负电源管脚均与所述第五电容的一端连接，所述第五电容的另一端与接地管脚连接。

6.根据权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述电机电路包括：电机、晶闸管和第四电阻；

所述电机的一端与所述开关连接，所述电机的另一端与所述晶闸管的第一端连接，所述晶闸管的第二端与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端接地，所述晶闸管的第三端与所述控制芯片的脉冲输出管脚连接，所述脉冲输出管脚与所述主控电路的输出端连接，所述主控电路的输出端用于输出脉冲信号导通所述晶闸管。

7.根据权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述控制芯片还包括：采样电路和导通角控制电路；

所述采样电路与所述电机电路连接，所述采样电路与所述导通角控制电路连接，所述导通角控制电路与所述主控电路连接；

所述采样电路用于采集所述电机电路的电流信息并将所述电流信息发送至所述导通角控制电路，所述导通角控制电路用于基于所述电流信息发送第一控制信号至所述主控电路，所述主控电路用于基于所述第一控制信号控制所述电机电路与所述交流电网处于连接状态的时长。

8.根据权利要求7所述的电机控制电路，其特征在于，所述控制芯片还包括：过载保护电路，所述过载保护电路与所述导通角控制电路连接；

当所述采样电路采集的所述电流信息中的电流值大于预设电流值时，所述过载保护电路用于发送电信号至所述导通角控制电路，所述导通角控制电路用于基于所述电信号发送第二控制信号至所述主控电路，所述主控电路还用于基于所述第二控制信号控制所述电机电路与所述交流电网处于断开状态。

9.一种电机，其特征在于，包括电机本体和如权利要求1－8任一项所述的电机控制电路，所述电机控制电路设置在所述电机本体上。

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