CN110854811A - 电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动工具。本发明的角磨或电动工具通过过流信号输入端采集电机的母线电流和/或相电流，将其输入至过流比较电路，将该电流与阈值进行比较，根据比较结果控制驱动模块在电机的母线电流和/或相电流超过阈值时关闭对电机的驱动。本发明通过硬件方式对过流信号进行判定，在过流信号超过阈值时以不超过20μs的响应时间，输出保护信号关闭对电机的驱动，实现过载保护。本发明相较于传统的软件实现的过载保护方式，能够缩短自动保护的响应时间至下一数量级，从而有效避免电路被损毁。同时，硬件的实现方式还能够节约对MCU资源的占用，降低对系统其他性能的影响。

Description

电动工具

技术领域

本发明涉及电动工具领域，具体涉及一种具有过载保护功能的电动工具。

背景技术

角磨、圆锯等电动工具在使用过程中经常出现堵转、过载等状况。该状态下，电动工具内，控制电机运转的半导体开关元件将承受几百安的异常电流，而该异常电流将在很短时间内烧毁半导体开关。因此，需要通过过载保护装置快速响应堵转、过载所产生的异常电流，及时关闭对半导体开关元件的驱动，以避免对电动工具造成不可逆转的损害。

传统的，电动工具中的过载保护，通常由MCU(微控制单元)采样，通过软件控制实现。该方式，首先将电流检测电路检测的过载信号输入MCU采样端，由MCU经A/D转换获得电流检测电路上过载信号的电流值，将电流值与预设值进行比较，当过载信号的电流值大于预设值时，关闭半导体开关的驱动信号，以此关断马达供电电路，实现过载保护功能。

但是，由于MCU读取电流时，需要将电流信号的模拟量经A/D转换变成数字量，才能够通过软件实现与预设值的比较，从而发出有效的保护信号，关闭对半导体开关元件的驱动。A/D转换需要一定的采样及响应周期，耗时较长，通常需要几毫秒(ms)。而半导体开关元件所能承受的过载时间很短，通常只有10μs。电动工具异常过载时，现有的过载保护装置响应时间过长，很容易因保护不及时，烧毁半导体开关元件，失去保护功能，甚至使PCB过热，引发起火等危险，使电动工具报废。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能够迅速响应过载状态的电机过载保护装置。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

本发明首先提供一种电动工具，包括：电机，包括定子和转子；电机轴，由所述电机的转子驱动；输出轴，用于驱动工具附件；传动装置，用于连接所述电机轴与所述输出轴；驱动电路，所述驱动电路用于输出开关信号，所述开关信号用于控制所述电机的转子运转；控制单元，包括控制芯片，用于输出控制信号以控制所述驱动电路；其中，所述电动工具还包括过流比较电路和驱动模块，所述过流比较电路和所述驱动模块集成在所述控制芯片内，所述控制芯片具有过流信号输入端；所述过流信号输入端用于获取所述电机的母线电流和/或相电流，将所述电机的母线电流和/或相电流输入至所述过流比较电路；所述过流比较电路用以将所述过流信号输入端的信号与阈值进行比较，根据比较结果输出驱动信号控制所述驱动模块切换驱动状态；所述驱动模块用以根据所述过流比较电路的驱动信号，输出控制信号至所述驱动电路；其中，从所述过流信号输入端获取到过流的所述电机的母线电流和/或相电流至所述驱动模块的输出端输出相应控制信号之间的响应时间间隔小于等于20μs。

可选的，上述电动工具中，所述控制芯片的面积不大于240mm²。

本发明还提供另一种电动工具，包括：电机，包括定子和转子；电机轴，由所述电机的转子驱动；输出轴，用于驱动工具附件；传动装置，用于连接所述电机轴与所述输出轴；驱动电路，所述驱动电路用于输出开关信号，所述开关信号用于控制所述电机的转子运转；控制单元，包括控制芯片，用于输出控制信号以控制所述驱动电路；其中，所述电动工具还包括过流信号输入端、过流比较电路和驱动模块，所述驱动模块集成在的控制芯片内，所述过流信号输入端、过流比较电路设置在所述控制芯片外部；所述过流信号输入端用于获取所述电机的母线电流和/或相电流，将所述电机的母线电流和/或相电流输入至所述过流比较电路；所述过流比较电路，用以将所述过流信号输入端的信号与阈值进行比较，根据比较结果输出驱动信号至所述控制芯片，以控制控制芯片内的所述驱动模块切换驱动状态；所述驱动模块用以根据所述过流比较电路的驱动信号，输出控制信号至所述驱动电路；其中，从所述过流信号输入端获取到过流的所述电机的母线电流和/或相电流至所述驱动模块的输出端输出相应控制信号之间的响应时间间隔小于等于20μs。上述片外设置的过流比较电路可在控制芯片的比较器输入端口被占用时，对过流信号输入端输入的信号经常判断，在过流时输出电压信号改变控制芯片比较器输入端口状态，对芯片端口复用，以在芯片端口被占用时实现硬件过流保护。

可选的，上述的电动工具中，所述过流比较电路包括比较器、阈值设定电路、电流输入电路、以及开关信号输出电路；所述比较器的第一输入端连接所述阈值设定电路；所述电流输入电路用于将所述过流信号输入端连接至所述比较器的第二输入端；所述比较器的输出端通过所述开关信号输出电路连接至所述驱动模块；所述开关信号输出电路包括一组偏置电阻、第一开关元件以及第二开关器件；所述第一开关元件由所述偏置电阻设置在开关状态，所述第一开关元件的第一极连接所述比较器的输出端，所述第一开关元件的第二极连接公共电平，所述第一开关元件的第三极通过所述第二开关器件连接所述驱动模块，向所述驱动模块输出驱动信号。

可选的，上述的电动工具中，所述第二开关器件包括第二场效应管；所述第二场效应管由所述偏置电阻设置在开关状态，所述第二场效应管的栅极由所述第一开关元件的第三极控制，所述第二场效应管的源极接高电平，所述第二场效应管的漏极连接所述控制芯片，以控制控制芯片内的所述驱动模块切换驱动状态。

可选的，上述的电动工具中，所述过流信号输入端包括一个或一组电流检测电阻，所述电流检测电阻的第一端连接所述驱动电路的母线或任一相线，所述电流检测电阻的第二端接地或连接固定电平；所述过流比较电路的输入端连接所述电流检测电阻的第一端。

可选的，上述的电动工具中，所述电流检测电阻的第一端与所述过流比较电路的输入端之间还连接有放大电路；所述放大电路用以放大所述过流信号输入端获取的所述电机的母线电流和/或相电流信号。

可选的，上述的电动工具中，所述放大电路包括设置在所述控制芯片外部的电流放大电路或集成于所述控制芯片内部的差分放大器。

本发明还提供一种电动工具，包括：壳体；电机，设置于所述壳体内，包括定子和转子；电机轴，由所述电机的转子驱动；输出轴，设置于所述护罩内；工具附件，由所述输出轴驱动，用于对工件进行作业；传动装置，用于连接所述电机轴与所述输出轴；驱动电路，所述驱动电路用于输出开关信号，所述开关信号用于控制所述电机的转子运转；控制单元，包括控制芯片，用于输出控制信号以控制所述驱动电路；电源，为所述电机、驱动模块、控制单元供电；其中，所述电动工具还包括过流信号输入端、过流比较电路和驱动模块；所述驱动模块、过流信号输入端、过流比较电路设置在所述控制芯片外部；所述过流信号输入端用于获取所述电机的母线电流和/或相电流，将所述电机的母线电流和/或相电流输入至所述过流比较电路；所述过流比较电路用以将所述过流信号输入端的信号与阈值进行比较，根据比较结果输出驱动信号控制所述驱动模块切换驱动状态；所述驱动模块用以根据所述过流比较电路的驱动信号，输出控制信号至所述驱动电路；其中，从所述过流信号输入端获取到过流的所述电机的母线电流和/或相电流至所述驱动模块的输出端输出相应控制信号之间的响应时间间隔小于等于20μs。

可选的，上述的电动工具中，所述过流比较电路包括比较器、阈值设定电路、电流输入电路、以及开关信号输出电路；所述比较器的第一输入端连接所述阈值设定电路；所述电流输入电路用于将所述过流信号输入端连接至所述比较器的第二输入端；所述比较器的输出端通过所述开关信号输出电路连接至所述驱动模块；所述开关信号输出电路包括一组偏置电阻、第一开关元件以及第二开关器件；所述第一开关元件由所述偏置电阻设置在开关状态，所述第一开关元件的第一极连接所述比较器的输出端，所述第一开关元件的第二极连接公共电平，所述第一开关元件的第三极通过所述第二开关器件连接所述驱动模块，向所述驱动模块输出驱动信号。

可选的，上述的电动工具中，所述第二开关器件包括二极管；所述二极管的负极连接所述第一开关元件的第三极，所述二极管的正极连接所述驱动模块，向所述驱动模块输出驱动信号。

可选的，上述电动工具中，所述过流信号输入端连接所述电机的母线、或所述电机的任意相桥臂、或任意相桥臂的组合、或任意相桥臂与母线的组合；所述电机过载保护装置的驱动模块的输出端连接所述电机的半导体供电开关。

对于上述电动工具，其针对的所述电机可选择为无刷电机。

有益效果

本发明通过过流信号输入端、过流比较电路以及驱动模块之间的硬件连接关系，直接通过硬件实现异常过载状态下对马达电路的自动保护控制，相较传统的软件实现的过载保护方式，本发明能够缩短自动保护的动作时间至下一数量级，有效避免电路损毁。同时，硬件的实现方式还能够节约对MCU资源的占用，降低对系统其他性能的影响。

本发明中的过流信号输入端，具体可选择检测无刷电机母线电流、或检测其任意相电流、或任意相电流的组合、或任意相电流与母线电流的组合。在将检测获得的过流信号输入至过流比较电路时，过流比较电路可根据系统需求，选择片内过流比较器或片外过流比较器两种方式实现。与其相配合的，本发明中的驱动模块，也可配合所述过流比较电路，相应地选择片内集成的驱动模块或设置在芯片外的驱动模块两种方式实现。以上方案，均由过流比较电路通过硬件方式进行过流、过载状态的判定，在过流信号超过阈值时，输出保护信号关闭由半导体元件构成的驱动电路的输出，从而快速关断对马达的驱动，实现过载保护。设计时，可根据对MCU性能以及系统资源的占用情况的要求灵活选择电路元件，电路实现方式灵活简洁，能够提高整机的资源利用率，节约成本。

附图说明

图1为应用本发明的一种角磨；

图2为角磨内部的各电路组件的模块化连接关系示意图；

图3为应用本发明的一种电动工具；

图4为本发明提供的电机过载保护装置应用于上述电动工具时，各电路组件的连接关系的示意图；

图5a为一种片外过流比较器实现本发明电机过载保护装置中过流比较电路的电路原理图；

图5b为另一种片外过流比较器实现本发明电机过载保护装置中过流比较电路的电路原理图；

图6为本发明提供的电机过载保护装置中过流信号输入端内电流检测电阻的一种连接关系的示意图；

图7为本发明提供的电机过载保护装置内一种可选的片外的电流放大电路原理图；

图8为本发明提供的电机过载保护装置响应时间的测试波形。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

在本发明的一种实施例中，结合图1，本发明首先提供一种角磨，包括：壳体11；电机12，设置于所述壳体内，包括定子和转子；电机轴13，由所述电机的转子驱动；护罩14，与所述壳体连接；输出轴15，设置于所述护罩内；打磨盘16，至少部分由所述护罩覆盖，由所述输出轴驱动；传动装置17，用于连接所述电机轴与所述输出轴。

所述角磨的运行还需要依赖于电路元件的控制。电路元件安装于PCB电路板18上，PCB电路板18安装于壳体11内，并与电机12电性连接。参照图2所示，PCB电路板18内主要包括有以下模块：驱动模块3，所述驱动模块用于输出驱动信号，所述驱动信号通过驱动电路4控制所述电机的转子运转；电源5，为所述电机、驱动模块、驱动电路供电；还包括：过流信号输入端1以及过流比较电路2。所述过流信号输入端连接所述电机12的母线电流和/或相电流；所述过流比较电路2连接所述过流信号输入端1，将所述过流信号输入端的信号与阈值进行比较，根据比较结果控制所述驱动模块3。

本实施例中，采用专用的控制芯片(例如，MCU，微控制单元，MicrocontrollerUnit)，利用控制芯片内部的功能电路实现上述驱动模块3以及过流比较电路2的功能。以一种控制芯片(MCU)为例，可将该控制芯片的若干管脚作为过流信号输入端1，连接其内部的片内差分比较器的输入端，将驱动电路4中电机母线或相线上的过载电流信号引入控制芯片，通过片内差分比较器实现过流比较电路2的功能。而后再根据片内差分比较器检测获得的过流状况驱动片内的上、下桥驱动模块，由该控制芯片片内的上、下桥驱动模块输出实现驱动模块3的功能，控制电机所连接的驱动电路，在过流状况下控制驱动电路断开以保护电机。

可选的，若上述MCU内还包含有差分放大器，且该差分放大器未被占用，还可在上述片内差分比较器之前，先通过所述差分放大器将芯片管脚获得的驱动电路4上的过载电流信号进行放大，将该信号经差分放大之后再通过上述MCU内的差分比较器，实现图2所示过流比较电路2的功能。而后继续通过片内的上、下桥驱动模块输出，控制电机所连接的驱动电路的通断，实现对电机的过流保护。如此，由于差分放大器对过流信号输入端1信号的放大，过流信号输入端1的信号将被维持在上述片内差分比较器的线性范围内。由此，可保证片内的电动过流比较电路始终能够正确地对所述过流信号输入端(1)的信号进行判断，进而进一步提高上述MCU对过载电流判断的精度，避免误关断。

由于本实施例中，所述片内过流比较器以及所述片内上、下桥驱动模块集成于同一控制芯片内，因此过流比较电路2的阈值由控制芯片内部给定。为方便片内的差分比较器直接将所述过流信号输入端1的信号与阈值进行比较，阈值一般对应为一电压值，电压值可通过所述控制芯片内部写入的程序进行调整，或者通过外接的电路、电压信号进行设定。

本实施例中的驱动电路4，与所述电机12的三相电极U、V、W电连接，驱动所述电机运转。所述驱动电路用于根据所述控制芯片，具体，根据所述控制芯片内的驱动模块2输出的驱动信号，驱动电机的三相电极，以控制所述电机的转子运转。所述驱动电路4具有输入端、输出端和采样端。如图2所示，驱动电路4包括开关元件VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6。开关元件VT1-VT6以场效应管为例，其栅极端作为所述驱动电路4的输入端，分别与驱动模块的输出端电性连接，开关元件的每个漏极或源极分别与电机的定子电连接。开关元件VT1-VT6依次按照驱动模块3输出的驱动信号改变导通状态，从而改变加载在电机12绕组上的电压的状态，产生交变的磁场，驱动所述电机转子运转。

具体而言，以无刷电机为例，上述驱动电路为了使无刷电机转动，具有多个驱动状态，在一个驱动状态下电机的定子会对应产生一个磁场，驱动模块被配置为依据电机的转子转动位置输出相应的驱动信号至驱动电路以使驱动电路切换驱动状态，从而使定子产生的磁场转动以驱动转子转动，实现对无刷电机的驱动。其中，电机的转子转动位置，在本实施例中可通过电阻R2所采集的电机的母线流经位置估算获得。此外，电机的转子转动位置，还可直接通过设置于电机附近的传感器直接获得。本领域技术人员可知，对于选用有刷电机的场景，驱动模块以及驱动电路的工作方式类似。

本实施例中的电源5，具体选择为电池包，电池包配合相应的电源电路，如DC-DC转换芯片，为所述电机、驱动模块、驱动电路供电。本领域技术人员应当理解，电源5并不限于使用电池包的场景，还可通过市电、交流电源，配合相应的整流、滤波和调压电路，实现对各电路元件的供电。

所述过流信号输入端1可选择连接所述电机12的母线电流、或其任意相电流、或任意相电流的组合、或任意相电流与母线电流的组合。本实施例中具体通过采样电阻R2采集所述电机12的母线电流。

上述角磨中的过流信号输入端1、过流比较电路2以及驱动模块3可构成一个电机过载保护装置。自所述过流信号输入端1获取到过流的所述电机的母线电流和/或相电流，至所述驱动模块3的输出端输出相应控制信号，之间的时间间隔小于等于20μs。参考图8所示的响应时间的测试波形。图中第3路信号波形为电流波形，图中第4路信号波形为采样电阻电压波形，a、b两端之间横坐标间隔表示保护信号响应时间，即，过流信号输入端1接收过载的所述电机的母线电流和/或相电流，至所述驱动模块3的输出端输出相应控制信号的时间，该时间间隔，在本实施例中可达到4μs。由此，可在发现电机过载时，快速地通过所述驱动模块3的输出端输出相应控制信号驱动所述电机所连接的驱动电路，以控制所述电机的运转状态，快速实现过载保护。

具体的响应时间，可通过设置上述电机过载保护装置内硬件电路的具体参数而确定。一旦硬件参数确定，该响应时间即相应确定。在以本申请中方案实现时，可通过具体选择硬件参数，如控制芯片型号、片外驱动模块元件型号等，以保证该响应时间≤20μs。

在本发明的第二种实施例中，类似上述的电机过载保护装置还可应用于类似图3所示的电动工具。

参考图3所示，电动工具包括：电机22，包括定子和转子；电机轴23，由所述电机的转子驱动；输出轴25，与所述电机轴连接，用于驱动工具附件；以及安装于PCB电路板28上的电路元件。电路元件包括电机过载保护装置。

区别于上述实施例一，本实施例中的电机过载保护装置以图4所示的方式实现。

具体而言，本实施例中的电机过载保护装置中，所述过流比较电路2，区别于实施例一中以片内过流比较器实现的方式，还可通过片外过流比较器实现。片外过流比较器的输出端在一种实现方式下可用于控制驱动模块的3的电源端VCC。

具体的，参考图5a或图5b，上述片外实现的过流比较电路2包括比较器U52、阈值设定电路。所述阈值设定电路具体可包括+5V电源，以及与之串联的分压电阻R511、分压电阻R509。上述片外实现的过流比较电路2还包括有开关信号输出电路。

其中，所述比较器U52的第一输入端连接所述阈值设定电路的阈值输出端，例如，图5a或图5b中分压电阻R511、分压电阻R509的公共端；所述比较器U52的第二输入端连接过流信号输入端1；所述比较器U52的输出端通过所述开关信号输出电路连接所述驱动模块3。

图5a中，所述开关信号输出电路包括一组偏置电阻R511和R509、场效应管Q51以及第二开关器件。所述场效应管Q51由所述偏置电阻511和R509设置在开关状态，所述场效应管Q51的栅极连接所述比较器U52的输出端，所述场效应管Q51的源极接地，所述场效应管Q51的漏极通过所述第二开关器件连接所述驱动模块3。具体的，图5a中，所述第二开关器件可通过第二场效应管Q56实现。所述第二场效应管被偏置在开关状态，所述第二场效应管的栅极由所述场效应管的漏极控制，所述第二场效应管的源极接高电平，所述第二场效应管的漏极连接所述驱动模块3。这种方式，当电动工具的电机出现异常大电流时，流信号输入端1电压上升并高于由分压电阻R511、分压电阻R509所设定的阈值，U52输出高电平，使Q51、Q56导通，将高电压，直接施加到驱动模块的输入端或使能端或电源端口，关闭驱动模块输出。由此在过流状况下控制电机所连接的驱动电路处于断开状态以保护电机。

或者，参照图5b，上述的第二开关器件还可通过二极管方式实现。具体，针对三相的驱动模块，可在场效应管Q51的漏极同时并联二极管D57至D59的负极。分别由所述二极管D57至D59的正极连接并控制各相驱动模块的输入端，分别实现对三相驱动模块的控制，以控制驱动所述电机。其中，所述二极管可选用普通二极管，也可选用肖特基二极管。

进一步，参照图5b，上述的片外过流比较器电路中，比较器U52还可连接有反馈电路，例如，图5b中的电阻R512。反馈电路连接于所述比较器U52的第二输入端与输出端之间，由此，比较器U52可实现对两输入端信号的放大、比较。

此外，本实施例中的电机过载保护装置中，所述过驱动模块3，区别于实施例一中以片内上、下桥驱动模块实现的方式，还可以通过片外驱动模块实现。片外驱动模块可通过专用的驱动芯片实现对驱动电路4的控制。

本实施例中的驱动电路4，与上一实施例中类似，参考图6，区别仅在于在其桥臂通过三极管方式实现，并且，区别于上一实施例在母线上设置电流检测电阻R2的方式，本实施例在三极管构成的桥臂上设置电流检测电阻R1采集电机的相电流作为所述过流信号输入端1的信号。更为具体的，上述驱动电路4其中一相半导体供电驱动电路可参考图6所示电路实现，具体包括开关元件Q1、Q2以及电阻R68、R64、R69和R65，其中，开关元件Q1、Q2在本实施例中选用三极管方式实现。开关元件Q1、Q2串联的公共端作为输出端驱动所述电机。所述电流检测电阻R1的第一端连接所述电机的半导体供电开关Q2发射极所在的相线，所述电流检测电阻的第二端接地，或者，也可选择连接固定电平；所述过流比较电路2的输入端连接所述电流检测电阻的第一端，即过流信号输入端1。

进一步，上述装置中，所述电流检测电阻的第一端，即过流信号输入端1，与所述过流比较电路2的输入端之间，可选地，还能增设放大电路。所述放大电路同样可通过片外的电流放大电路实现，或者通过上一实施例中片内的差分放大器实现。片外的电流放大电路具体可参考图7。该实施例中，将半导体供电开关桥臂上通过电流检测电阻R1采集的相电流通过图7所示电流检测电阻R92输入至放大器U6进行相应比例的放大，然后通过AD_I信号端输出，以供后续的片外过流比较器，如图5a或图5b所示，实现对过流信号的检测与响应。

图5a或图5b所示片外过流比较器的后级也可连接MCU，通过MCU内部的保护比较器输出保护信号，实现对电机驱动信号的控制。具体工作过程如下：当机器出现异常大电流时，U52输出高电平，使Q51、Q56导通，将高电压，直接施加到MCU的保护检测端口。通过该MCU内部的保护比较器输出保护信号，触发并关闭MCU内部的上、下桥驱动模块，从而关闭对所述电机的驱动。此时的MCU仅需将软件配置为保护功能开启，并设定异常保护的阈值即可。所有保护全部由硬件(片外硬件或片内硬件)实现，不需费时进行A/D转换、也无需软件进行阈值比较等运算。外部的放大电路、比较电路，合理调整其各元件参数之后，硬件电路的响应时间可做到3us，整机异常保护时间，通过测试，可做到10us内。

具体，对于上述的电动工具，其中的所述电机可选择为无刷电机。其中的工具附件包括但不限于电钻的钻头，角磨的磨片，往复锯的抬刀机构、锯条，圆锯的锯片，抛光机的海绵或抛光盘，螺丝批的螺丝头，扳手的螺旋槽、冲击机构，搅拌机的搅拌棒，等。

综上，本发明所提供的普通MCU加驱动模块方案：通过硬件的电流检测电路，检测马达电流，经比较处理后，将过流信号直接加到驱动模块的使能端，而不需要经过MCU内部A/D转换或软件检测运算。驱动模块接收到过流信号后，不管MCU此时是否输出驱动信号，都会直接关闭半导体开关，实现快速保护马达和半导体开关目的。作为另一种实施方式，上述电流检测电路检测获取的马达电流在进行比较处理之前，可选地，还可对电流进行放大，以增加比较的精度。

与此同时，本发明也可通过MCU内部集成的驱动模块实现相同的硬件功能：保护比较器，三相全桥的相电流检测电路，直接与MCU的三相差分放大器输入端相连，当任一相出现异常大电流时，MCU内部的保护比较器硬件均动作，相应关闭MCU内部的上、下桥驱动模块，在20μs内实现过载保护。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种电动工具，包括：

壳体；(11)

电机(12)，所述电机置于所述壳体内；

驱动电路(4)，所述驱动电路用于输出开关信号，所述开关信号用于控制所述电机运转；

控制单元，包括控制芯片，用于输出控制信号以控制所述驱动电路；

其特征在于，所述电动工具还包括过流比较电路(2)和驱动模块(3)，所述过流比较电路(2)和所述驱动模块(3)集成在所述控制芯片内，所述控制芯片具有过流信号输入端(1)；

所述过流信号输入端(1)用于获取所述电机的母线电流和/或相电流，将所述电机的母线电流和/或相电流输入至所述过流比较电路(2)；

所述过流比较电路(2)用以将所述过流信号输入端(1)的信号与阈值进行比较，根据比较结果输出驱动信号控制所述驱动模块(3)切换驱动状态；

所述驱动模块(3)用以根据所述过流比较电路(2)的驱动信号，输出控制信号至所述驱动电路；

其中，从所述过流信号输入端(1)获取到过流的所述电机的母线电流和/或相电流至所述驱动模块(3)的输出端输出相应控制信号之间的响应时间间隔小于等于20μs。

2.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述控制芯片的面积不大于240mm²。

3.一种电动工具，包括：

壳体(11)；

电机(12)，所述电机置于所述壳体内；

驱动电路(4)，所述驱动电路用于输出开关信号，所述开关信号用于控制所述电机运转；

控制单元，包括控制芯片，用于输出控制信号以控制所述驱动电路；

其特征在于，所述电动工具还包括过流信号输入端(1)、过流比较电路(2)和驱动模块(3)，所述驱动模块(3)集成在的控制芯片内，所述过流信号输入端(1)、过流比较电路(2)设置在所述控制芯片外部；

所述过流信号输入端(1)用于获取所述电机的母线电流和/或相电流，将所述电机的母线电流和/或相电流输入至所述过流比较电路(2)；

所述过流比较电路(2)，用以将所述过流信号输入端(1)的信号与阈值进行比较，根据比较结果输出驱动信号至所述控制芯片，以控制控制芯片内的所述驱动模块(3)切换驱动状态；

所述驱动模块(3)用以根据所述过流比较电路(2)的驱动信号，输出控制信号至所述驱动电路；

其中，从所述过流信号输入端(1)获取到过流的所述电机的母线电流和/或相电流至所述驱动模块(3)的输出端输出相应控制信号之间的响应时间间隔小于等于20μs。

4.如权利要求3所述的电动工具，其特征在于，所述过流比较电路(2)包括比较器、阈值设定电路、电流输入电路、以及开关信号输出电路；

所述比较器的第一输入端连接所述阈值设定电路；

所述电流输入电路用于将所述过流信号输入端(1)连接至所述比较器的第二输入端；

所述比较器的输出端通过所述开关信号输出电路连接至所述驱动模块(3)；

所述开关信号输出电路包括一组偏置电阻、第一开关元件以及第二开关器件；

所述第一开关元件由所述偏置电阻设置在开关状态，所述第一开关元件的第一极连接所述比较器的输出端，所述第一开关元件的第二极连接公共电平，所述第一开关元件的第三极通过所述第二开关器件连接所述驱动模块(3)，向所述驱动模块(3)输出驱动信号。

5.如权利要求4所述的电动工具，其特征在于，所述第二开关器件包括第二场效应管；

所述第二场效应管由所述偏置电阻设置在开关状态，所述第二场效应管的栅极由所述第一开关元件的第三极控制，所述第二场效应管的源极接高电平，所述第二场效应管的漏极连接所述控制芯片，以控制控制芯片内的所述驱动模块(3)切换驱动状态。

6.如权利要求3所述的电动工具，其特征在于，所述过流信号输入端(1)包括一个或一组电流检测电阻，所述电流检测电阻的第一端连接所述驱动电路的母线或任一相线，所述电流检测电阻的第二端接地或连接固定电平；所述过流比较电路(2)的输入端连接所述电流检测电阻的第一端。

7.如权利要求6所述的电动工具，其特征在于，所述电流检测电阻的第一端与所述过流比较电路(2)的输入端之间还连接有放大电路；所述放大电路用以放大所述过流信号输入端(1)获取的所述电机的母线电流和/或相电流信号。

8.如权利要求6所述的电动工具，其特征在于，所述放大电路包括设置在所述控制芯片外部的电流放大电路或集成于所述控制芯片内部的差分放大器。

9.一种电动工具，包括：

壳体(11)；

电机(12)，所述电机置于所述壳体内；

驱动电路，所述驱动电路用于输出开关信号，所述开关信号用于控制所述电机的转子运转；

控制单元，包括控制芯片，用于输出控制信号以控制所述驱动电路；

电源，为所述电机、驱动模块、控制单元供电；

其特征在于，所述电动工具还包括过流信号输入端(1)、过流比较电路(2)和驱动模块(3)；所述驱动模块(3)、过流信号输入端(1)、过流比较电路(2)设置在所述控制芯片外部；

所述过流信号输入端(1)用于获取所述电机的母线电流和/或相电流，将所述电机的母线电流和/或相电流输入至所述过流比较电路(2)；

所述过流比较电路(2)用以将所述过流信号输入端(1)的信号与阈值进行比较，根据比较结果输出驱动信号控制所述驱动模块(3)切换驱动状态；

所述驱动模块(3)用以根据所述过流比较电路(2)的驱动信号，输出控制信号至所述驱动电路；

其中，从所述过流信号输入端(1)获取到过流的所述电机的母线电流和/或相电流至所述驱动模块(3)的输出端输出相应控制信号之间的响应时间间隔小于等于20μs。

10.如权利要求9所述的电动工具，其特征在于，所述过流比较电路(2)包括比较器、阈值设定电路、电流输入电路、以及开关信号输出电路；

所述比较器的第一输入端连接所述阈值设定电路；

所述电流输入电路用于将所述过流信号输入端(1)连接至所述比较器的第二输入端；

所述比较器的输出端通过所述开关信号输出电路连接至所述驱动模块(3)；

所述开关信号输出电路包括一组偏置电阻、第一开关元件以及第二开关器件；

所述第一开关元件由所述偏置电阻设置在开关状态，所述第一开关元件的第一极连接所述比较器的输出端，所述第一开关元件的第二极连接公共电平，所述第一开关元件的第三极通过所述第二开关器件连接所述驱动模块(3)，向所述驱动模块(3)输出驱动信号。

11.如权利要求10所述的电动工具，其特征在于，所述第二开关器件包括二极管；

所述二极管的负极连接所述第一开关元件的第三极，所述二极管的正极连接所述驱动模块(3)，向所述驱动模块(3)输出驱动信号。

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