CN114499297A - 直流电机控制电路、控制方法及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种直流电机控制电路、控制方法及可读存储介质，其中，控制电路增加两个三极管和上拉电阻，并且新增的两个三极管的基极均连接至控制器。与现有技术相比，本发明通过设置第五三极管和第六三极管，配合两个上拉电阻，可以实现两侧三极管的独立控制以及同侧两个三极管的联合控制，从而实现电机的停转、正转和反转三种状态的控制的同时，也可以实现无论是稳定状态，还是电机转向切换状态下，都不会发生同侧两个三极管同时导通的现象。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制领域，尤其是涉及一种直流电机控制电路、控制方法及可读存储介质。
背景技术
目前在各种电子机械产品中用于控制直流电机的H桥电路，如图1所示，都是由4个三极管Q1～Q4和一个电机M1组成的，要使电流导通电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通，根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向，如图1：使Q1管和Q4管导通，Q2管和Q3管不导通，电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机，然后再经Q4 回到电源负极。因此需要同时正确的控制4个三极管的工作状态，这样的方式即繁琐又容易出现错误，时常出现因三极管控制错误造成同侧导通使电机不工作和三极管损坏，并且还需要占用四根信号线。虽然现有技术中有提供使用门电路来实现避免同侧的两个三极管导通，但是这种方式一来增加了元器件的种类，无法形成规模优势，无疑增加了成本，此外其无法实现电机停转、正转和反转三种状态的控制。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种直流电机控制电路、控制方法及可读存储介质，通过设置第五三极管和第六三极管，配合两个上拉电阻，可以实现两侧三极管的独立控制以及同侧两个三极管的联合控制，从而实现电机的停转、正转和反转三种状态的控制的同时，也可以实现无论是稳定状态，还是电机转向切换状态下，都不会发生同侧两个三极管同时导通的现象。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种直流电机控制电路，包括第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管，以及电机，其特征在于，所述第一三极管和第三三极管为PNP型三极管，所述第二三极管和第四三极管为NPN型三极管，
所述第一三极管的发射极连接至电源正极，集电极分别连接至第二三极管的集电极和电机输入端的一极，所述第二三极管的发射极连接至电源负极，
所述第三三极管的发射极连接至电源正极，集电极分别连接至第四三极管的集电极和电机输入端的另一极，所述第四三极管的发射极连接至电源负极，
所述电路还包括第五三极管、第六三极管、第一上拉电阻、第二上拉电阻、第三电路和第四电阻，所述第五三极管和第六三极管均为NPN型三极管，所述第五三极管的集电极通过第一上拉电阻连接至电源正极，并通过第三电阻分别连接至第一三极管和第二三极管的基极，所述第六三极管的集电极通过第二上拉电阻连接至电源正极，并通过第四电阻分别连接至第三三极管和第四三极管的基极，所述第五三极管和第六三极管的基极均连接至控制器。
进一步的，所述第三电阻的一端连接至第五三极管的集电极，另一端分别连接至第一三极管和第二三极管的基极。
进一步的，所述第四电阻的一端连接至第六三极管的集电极，另一端分别连接至第三三极管和第四三极管的基极。
本发明的另一方面也提供了一种如上述的电路的控制方法，可以避免同侧的两个三极管同时导通包括：
第五三极管基极信号为高电平，第六三极管基极信号为低电平，当需要改变电机的转向时，先控制第五三极管基极信号切换为低电平，在延迟设定时间后，再控制第六三极管基极信号切换为高电平；
第五三极管基极信号为低电平，第六三极管基极信号为高电平，当需要改变电机的转向时，先控制第六三极管基极信号切换为低电平，在延迟设定时间后，再控制第五三极管基极信号切换为高电平。
进一步的，所述设定时间为100-500毫秒，更进一步的，所述设定时间为400 毫秒。
对应的，一种可读存储介质，其上存储有程序，该程序被控制器执行时实现如权利要求上述的控制方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)通过设置第五三极管和第六三极管，配合两个上拉电阻，可以实现两侧三极管的独立控制以及同侧两个三极管的联合控制，从而实现电机的停转、正转和反转三种状态的控制的同时，也可以实现无论是稳定状态，还是电机转向切换状态下，都不会发生同侧两个三极管同时导通的现象。
2)通过干路电阻的设计，可以进一步减少元器件的用量，从而降低成本。
附图说明
图1为现有技术中控制电路的示意图；
图2为本发明的控制电路的示意图；
其中：Q1、第一三极管，Q2、第二三极管，Q3、第三三极管，Q4、第四三极管，Q5、第五三极管，Q6、第六三极管，M1、电机，R1、第一上拉电阻，R2、第二上拉电阻，R3、第三电阻，R4、第四电阻，VCC、电源正极。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种直流电机M1控制电路，如图2所示，包括第一三极管Q1、第二三极管 Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4，以及电机M1，其特征在于，第一三极管 Q1和第三三极管Q3为PNP型三极管，第二三极管Q2和第四三极管Q4为NPN 型三极管，
第一三极管Q1的发射极连接至电源正极VCC，集电极分别连接至第二三极管 Q2的集电极和电机M1输入端的一极，第二三极管Q2的发射极连接至电源负极，
第三三极管Q3的发射极连接至电源正极VCC，集电极分别连接至第四三极管 Q4的集电极和电机M1输入端的另一极，第四三极管Q4的发射极连接至电源负极，
电路还包括第五三极管Q5、第六三极管Q6、第一上拉电阻R1、第二上拉电阻R2、第三电路和第四电阻R4，第五三极管Q5和第六三极管Q6均为NPN型三极管，第五三极管Q5的集电极通过第一上拉电阻R1连接至电源正极VCC，并通过第三电阻R3分别连接至第一三极管Q1和第二三极管的基极，第六三极管Q6 的集电极通过第二上拉电阻R2连接至电源正极VCC，并通过第四电阻R4分别连接至第三三极管Q3和第四三极管的基极，第五三极管Q5和第六三极管Q6的基极均连接至控制器。
在本申请的另一个实施例中，第三电阻R3的一端连接至第五三极管Q5的集电极，另一端分别连接至第一三极管Q1和第二三极管的基极。同理，第四电阻 R4的一端连接至第六三极管Q6的集电极，另一端分别连接至第三三极管Q3和第四三极管的基极。
通过设置第五三极管Q5和第六三极管Q6，配合两个上拉电阻，可以实现两侧三极管的独立控制以及同侧两个三极管的联合控制，从而可以设计第五三极管 Q5和第六三极管Q6切换的延迟，从而实现电机的停转、正转和反转三种状态的控制的同时，也可以实现无论是稳定状态，还是电机转向切换状态下，都不会发生同侧两个三极管同时导通的现象。
具体的，若定义如图2中，电流经由Q1、M1、Q4的电机M1的转动状态为正转，则此时Q5应当为导通，Q6不导通，由于Q5导通，其集电极为低电平，因此Q1导通，Q2不导通，同理，Q6不导通，其集电极为高电平，因此Q3不导通， Q4导通，电机M1反转时同理。
本发明的另一方面也提供了一种如上述的电路的控制方法，可以避免同侧的两个三极管同时导通包括：
第五三极管Q5基极信号为高电平，第六三极管Q6基极信号为低电平，当需要改变电机M1的转向时，先控制第五三极管Q5基极信号切换为低电平，在延迟设定时间后，再控制第六三极管Q6基极信号切换为高电平；
第五三极管Q5基极信号为低电平，第六三极管Q6基极信号为高电平，当需要改变电机M1的转向时，先控制第六三极管Q6基极信号切换为低电平，在延迟设定时间后，再控制第五三极管Q5基极信号切换为高电平。
通过延迟切换成导通的设计，可以避免发生同侧两个三极管导通的问题。进一步的，设定时间为100-500毫秒，在另一个实施例中，设定时间为400毫秒。
对应的，一种可读存储介质，其上存储有程序，该程序被控制器执行时实现如权利要求上述的控制方法。
Claims (5)
1.一种直流电机控制电路，包括第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管，以及电机，其特征在于，所述第一三极管和第三三极管为PNP型三极管，所述第二三极管和第四三极管为NPN型三极管，
所述第一三极管的发射极连接至电源正极，集电极分别连接至第二三极管的集电极和电机输入端的一极，所述第二三极管的发射极连接至电源负极，
所述第三三极管的发射极连接至电源正极，集电极分别连接至第四三极管的集电极和电机输入端的另一极，所述第四三极管的发射极连接至电源负极，
所述电路还包括第五三极管、第六三极管、第一上拉电阻、第二上拉电阻、第三电路和第四电阻，所述第五三极管和第六三极管均为NPN型三极管，所述第五三极管的集电极通过第一上拉电阻连接至电源正极，并通过第三电阻分别连接至第一三极管和第二三极管的基极，所述第六三极管的集电极通过第二上拉电阻连接至电源正极，并通过第四电阻分别连接至第三三极管和第四三极管的基极，所述第五三极管和第六三极管的基极均连接至控制器。
2.根据权利要求1所述的一种直流电机控制电路，其特征在于，所述第三电阻的一端连接至第五三极管的集电极，另一端分别连接至第一三极管和第二三极管的基极。
3.根据权利要求1所述的一种直流电机控制电路，其特征在于，所述第四电阻的一端连接至第六三极管的集电极，另一端分别连接至第三三极管和第四三极管的基极。
4.一种如权利要求1-3中任一所述的电路的控制方法，其特征在于，包括：
第五三极管基极信号为高电平，第六三极管基极信号为低电平，当需要改变电机的转向时，先控制第五三极管基极信号切换为低电平，在延迟设定时间后，再控制第六三极管基极信号切换为高电平；
第五三极管基极信号为低电平，第六三极管基极信号为高电平，当需要改变电机的转向时，先控制第六三极管基极信号切换为低电平，在延迟设定时间后，再控制第五三极管基极信号切换为高电平。
5.一种可读存储介质，其上存储有程序，该程序被控制器执行时实现如权利要求4所述的控制方法。
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| CN202011143056.4A CN114499297A (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 直流电机控制电路、控制方法及可读存储介质 |
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2020
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