CN110212813A - 直流电机驱动电路、应用其的电机组件及吸油烟机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直流电机驱动电路，其包括第一控制模块、第二控制模块以及电机驱动模块，所述第一控制模块和第二控制模块设置在电机驱动模块的两侧用于实现电机驱动模块的正反转、正反转中的短路保护以及自锁保护；本发明还公开了包括上述直流电机驱动电路的电机组件及吸油烟机；本发明通过第一控制模块和第二控制模块，实现电机驱动模块的正确开通与关闭；将该电路应用在电机上，可以实现电机的正反转、短路保护以及自锁保护。
Description
技术领域
本发明属于吸油烟机技术领域，具体涉及直流电机驱动电路、应用其的电机组件及吸油烟机。
背景技术
现有吸油烟机的推杆翻板动作以永磁同步直流电机作为翻板的传动机构；而作为驱动该直流电机的电路结构又以双继电器的可换相电路或者以单片机控制的全桥电路为基础应用。其换相电路具有外置元件简单、驱动电流大等优点被市场广泛采纳；但其使用寿命短(主要依靠继电器机械寿命)、电机开关过程中尖峰电压损害、不具有短路保护、电机自锁功能、成本高、效率低等。
发明内容
本发明的目的是提供直流电机驱动电路，解决了现有直流电机驱动电路不具有短路保护、电机自锁功能、成本高、效率低的问题。
本发明的另一个目的是提供带有上述直流电机驱动电路的电机组件。
本发明的另一个目的是提供带有上述电机组件的吸油烟机。
本发明所采用的技术方案是，一种直流电机驱动电路，其包括第一控制模块、第二控制模块以及电机驱动模块，所述第一控制模块和第二控制模块设置在电机驱动模块的两侧用于实现电机驱动模块的正反转、正反转中的短路保护以及自锁保护。
本发明的特点还在于，
所述第一控制模块包括第一三极管Q1和第二三极管Q2，所述第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1和第二电阻R2与第二三极管Q2的基极连接，且第二电阻R2与第二三极管Q2之间通过第三电阻R3接地，所述第一三极管Q1的集电极一路通过第四电阻R4和第五电阻R5的并联后与第二三极管Q2的集电极连接，另一路与第二三极管Q2的发射极连接，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第一电阻R1和第二电阻R2之间设置有第一信号输入端TG1。
所述第二控制模块包括第三三极管Q3和第四三极管Q4，所述第三三极管Q3的基极通过第六电阻R6和第七电阻R7与第四三极管Q4的基极连接，且第七电阻R7与第四三极管Q4之间通过第八电阻R8接地，所述第三三极管Q3的集电极一路通过第九电阻R9和第十电阻R10的并联后与第四三极管Q4的集电极连接，另一路与第四三极管Q4的发射极连接，所述第三三极管Q3的发射极接地，所述第六电阻R6和第七电阻R7之间设置有第二信号输入端TG2。
所述电机驱动模块包括H桥驱动电路，所述H桥驱动电路一端接VCC_12V电源，另一端通过第十一电阻R11和第十二电阻R12的并联后接地。
所述H桥驱动电路包括设置在H桥四条边上的第一MOS场效应管U1、第二MOS场效应管U2、第三MOS场效应管U3和第四MOS场效应管U4。
所述第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4的型号均为S8050。
所述第一MOS场效应管U1、第二MOS场效应管U2、第三MOS场效应管U3和第四MOS场效应管U4的型号分别为NCE4606。
一种电机组件，其特征在于，其包括上述的直流电机驱动电路、电机M以及电流信号检测端口PU_I，所述电机M设置在电机驱动模块内，所述电流信号检测端口PU_I开设在电机驱动模块上。
所述电机M设置在H桥驱动电路的中心处。
一种吸油烟机，其包括上述的电机组件、控制器以及吸油烟机本体，所述控制器通过电流信号检测端口PU_I检测电流大小，并将检测的电流与预设的电流阈值进行比较进而控制直流电机驱动电路中电机M的状态。
与现有技术相比，本发明使用时，通过第一控制模块和第二控制模块，实现电机驱动模块的正确开通与关闭；将该电路应用在电机上，可以实现电机的正反转、短路保护以及自锁保护。
附图说明
图1是本发明实施例1提供一种直流电机驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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，并不用于限定本发明。
本发明实施例1提供一种直流电机驱动电路，如图1所示，其包括第一控制模块1、第二控制模块2以及电机驱动模块3，所述第一控制模块1和第二控制模块2设置在电机驱动模块3的两侧用于实现电机驱动模块3的正反转、正反转中的短路保护以及自锁保护。
所述第一控制模块1包括第一三极管Q1和第二三极管Q2，所述第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1和第二电阻R2与第二三极管Q2的基极连接，且第二电阻R2与第二三极管Q2之间通过第三电阻R3接地，所述第一三极管Q1的集电极一路通过第四电阻R4和第五电阻R5的并联后与第二三极管Q2的集电极连接，另一路与第二三极管Q2的发射极连接，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第一电阻R1和第二电阻R2之间设置有第一信号输入端TG1；
所述第二控制模块2包括第三三极管Q3和第四三极管Q4，所述第三三极管Q3的基极通过第六电阻R6和第七电阻R7与第四三极管Q4的基极连接，且第七电阻R7与第四三极管Q4之间通过第八电阻R8接地，所述第三三极管Q3的集电极一路通过第九电阻R9和第十电阻R10的并联后与第四三极管Q4的集电极连接，另一路与第四三极管Q4的发射极连接，所述第三三极管Q3的发射极接地，所述第六电阻R6和第七电阻R7之间设置有第二信号输入端TG2。
这样，第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3为第一三极管Q1提供正确的静态工作点；第六电阻R6、第七电阻R7以及第八电阻R8为第三三极管Q3提供正确的静态工作点。
所述电机驱动模块3包括H桥驱动电路，所述H桥驱动电路一端接VCC_12V电源，另一端通过第十一电阻R11和第十二电阻R12的并联后接地。
所述H桥驱动电路包括设置在H桥四条边上的第一MOS场效应管U1、第二MOS场效应管U2、第三MOS场效应管U3和第四MOS场效应管U4。
所述第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4的型号均为S8050。
所述第一MOS场效应管U1、第二MOS场效应管U2、第三MOS场效应管U3和第四MOS场效应管U4的型号分别为NCE4606。
工作原理：
本实施例提供的直流电机驱动电路具有短路保护功能，具体为：
第一信号输入端TG1和第二信号输入端TG2若同时为高电平状态，此时第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4同时导通，第一MOS场效应管U1和第三MOS场效应管U3同时导通，第二MOS场效应管U2和第四MOS场效应管U4同时关闭，成功避免了第一MOS场效应管U1、第二MOS场效应管U2、第三MOS场效应管U3和第四MOS场效应管U4因同时导通造成的短路风险，实现VCC_12V电源和H桥驱动电路的安全工作。
本发明实施例2提供一种电机组件，其包括实施例1的直流电机驱动电路、电机M以及电流信号检测端口PU_I，所述电机M设置在电机驱动模块3内，所述电流信号检测端口PU_I开设在电机驱动模块3上；所述电机M设置在H桥驱动电路的中心处。
本发明实施例3提供一种吸油烟机，其包括实施例2提供的电机组件、控制器以及吸油烟机本体，所述控制器通过电流信号检测端口PU_I检测电流大小，并将检测的电流与预设的电流阈值进行比较进而控制直流电机驱动电路中电机M的状态。
第一信号输入端TG1和第二信号输入端TG2为控制器输出的控制信号，驱动信号电平为0、+5V。
工作原理：
本实施例提供的吸油烟机中的电机组件具有自锁保护功能，具体为：
当第一信号输入端TG1和第二信号输入端TG2正常工作时，电机M通过第一MOS场效应管U1、第四MOS场效应管U4或者第二MOS场效应管U2、第三MOS场效应管U3同时导通推动吸油烟机翻板打开或者关闭到位后，控制器通过检测“PU_I”(电机电流信号)判断超过阀值后同时改变控制信号“第一信号输入端TG1和第二信号输入端TG2”为低电平，此时第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4同时关闭，第一MOS场效应管U1和第三MOS场效应管U3同时关闭；第二MOS场效应管U2和第四MOS场效应管U4同时导通；电机M两接线端短路，此时相当于电机M接上无限大的负载，若电机M异常转动其自身的闭环电流无限大而切割磁感线阻碍自身转动达到自锁功能。
本实施例提供的吸油烟机中的电机组件具有关闭储能功能，具体为：
当电机M关闭时由于磁场不能突变而产生巨大的尖峰电压，此时通过H桥驱动电路中第一MOS场效应管U1、第二MOS场效应管U2、第三MOS场效应管U3和第四MOS场效应管U4的体二极管将磁场能量存储到VCC_12V电源中，提高效率。
与现有技术相比，本发明通过第一控制模块和第二控制模块，实现电机驱动模块的正确开通与关闭；将该电路应用在电机上，可以实现电机的正反转、短路保护、自锁保护以及关闭储能功能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种直流电机驱动电路，其特征在于，其包括第一控制模块(1)、第二控制模块(2)以及电机驱动模块(3)，所述第一控制模块(1)和第二控制模块(2)设置在电机驱动模块(3)的两侧用于实现电机驱动模块(3)的正反转、正反转中的短路保护以及自锁保护。
2.根据权利要求1所述的直流电机驱动电路，其特征在于，所述第一控制模块(1)包括第一三极管Q1和第二三极管Q2，所述第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1和第二电阻R2与第二三极管Q2的基极连接，且第二电阻R2与第二三极管Q2之间通过第三电阻R3接地，所述第一三极管Q1的集电极一路通过第四电阻R4和第五电阻R5的并联后与第二三极管Q2的集电极连接，另一路与第二三极管Q2的发射极连接，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第一电阻R1和第二电阻R2之间设置有第一信号输入端TG1。
3.根据权利要求2所述的直流电机驱动电路，其特征在于，所述第二控制模块(2)包括第三三极管Q3和第四三极管Q4，所述第三三极管Q3的基极通过第六电阻R6和第七电阻R7与第四三极管Q4的基极连接，且第七电阻R7与第四三极管Q4之间通过第八电阻R8接地，所述第三三极管Q3的集电极一路通过第九电阻R9和第十电阻R10的并联后与第四三极管Q4的集电极连接，另一路与第四三极管Q4的发射极连接，所述第三三极管Q3的发射极接地，所述第六电阻R6和第七电阻R7之间设置有第二信号输入端TG2。
4.根据权利要求3所述的直流电机驱动电路，其特征在于，所述电机驱动模块(3)包括H桥驱动电路，所述H桥驱动电路一端接VCC_12V电源，另一端通过第十一电阻R11和第十二电阻R12的并联后接地。
5.根据权利要求4所述的直流电机驱动电路，其特征在于，所述H桥驱动电路包括设置在H桥四条边上的第一MOS场效应管U1、第二MOS场效应管U2、第三MOS场效应管U3和第四MOS场效应管U4。
6.根据权利要求5所述的直流电机驱动电路，其特征在于，所述第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4的型号均为S8050。
7.根据权利要求6所述的直流电机驱动电路，其特征在于，所述第一MOS场效应管U1、第二MOS场效应管U2、第三MOS场效应管U3和第四MOS场效应管U4的型号分别为NCE4606。
8.一种电机组件，其特征在于，其包括权利要求1-7任一项所述的直流电机驱动电路、电机M以及电流信号检测端口PU_I，所述电机M设置在电机驱动模块(3)内，所述电流信号检测端口PU_I开设在电机驱动模块(3)上。
9.根据权利要求8所述的一种电机组件，其特征在于，所述电机M设置在H桥驱动电路的中心处。
10.一种吸油烟机，其特征在于，其包括权利要求8-9任一项所述的电机组件、控制器以及吸油烟机本体，所述控制器通过电流信号检测端口PU_I检测电流大小，并将检测的电流与预设的电流阈值进行比较进而控制直流电机驱动电路中电机M的状态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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