CN201956958U - 直流电机的h桥驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种直流电机的驱动电路。它包括有用于驱动直流电机的H桥驱动单元(21)，该H桥驱动单元(21)包括四个场效应管，所述四个场效应管分别连接在H桥的四个边上，其特征在于：在H桥驱动单元(21)与电源之间连接有一个受控开关机构(22)。本实用新型具有如下的优点：成本较低，能驱动大功率直流电机，可避免H桥驱动电路同一侧的场效应管同时导通引起的元件烧坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直流电机的驱动电路，具体涉及一种直流电机的H桥驱动电路。
背景技术
目前，直流电机驱动电路多为H桥驱动电路。如图1所示，H桥驱动电路包括4个场效应管Q1、Q2、Q3、Q4和一个电机M，其中，两个场效应管Q1、Q2位于H桥的上端两边，两个场效应管Q3、Q4位于H桥的下端两边，电机M位于中间横桥上。该电路结构与字母H相似，称为“H桥驱动电路”。要使电机M转动，需导通H桥上端和与其对角的H桥下端两个边上的一对场效应管，例如可导通场效应管Q1与Q4，也可以导通场效应管Q2与Q3。根据两种对角边上的场效应管导通状态的不同，通过电机M的电流可以从左至右或从右至左，从而实现电机M顺时针方向转动(正转)或逆时针方向转动(反转)。 对于以上驱动电路来说，在实现正、反转交替过程中，必须保证H桥驱动电路同一侧的场效应管不会同时导通，若同一侧的驱动管(如场效应管Q1、Q3)同时导通，电流将会从正极直接流向电源地，由于电路中除了两个场效应管之外，没有其它负载，将导致场效应管烧毁。基于以上原因，实际的驱动电路中需要添加硬件电路控制场效应管，通常使用的方案是采用集成芯片，例如LMD18200、L6203、L298等，采用这类芯片的优点是可以避免同侧场效应管同时导通而烧毁的危险，还带有欠压，过流、过热保护功能，可以很好的保护电路。但其缺点是：不能驱动大功率直流电机，同时成本比较高，成为中低端价位产品的开发的难题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种直流电机的H桥驱动电路，它在驱动电路成本较低的情况下，既能驱动大功率直流电机，又能避免H桥驱动电路同一侧的场效应管同时导通。
本实用新型所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括有用于驱动直流电机的H桥驱动单元，该H桥驱动单元包括四个场效应管，所述四个场效应管分别连接在H桥的四个边上，其特征在于：在H桥驱动单元与电源之间连接有一个受控开关机构。
优选地，上述受控开关机构包括受控元件和与受控元件的控制端连接的通断信号处理单元，其中，所述受控元件用于实现H桥驱动单元的供电电源通断，所述通断信号处理单元用于处理来自控制器的通断指令信号。
由于采用了上述技术方案，在实现正、反转交替过程中，受控开关机构能够断开H桥驱动单元的电源，避免了H桥驱动电路同一侧的场效应管同时导通。另外，本技术方案采用分立元件的连接组合，根据实际情况既能驱动大功率直流电机，又可以降低成本。本实用新型具有如下的优点：成本较低，能驱动大功率直流电机，可避免H桥驱动电路同一侧的场效应管同时导通引起的元件烧坏。
附图说明
本实用新型的附图说明如下：
图1为现有技术的直流电机的H桥驱动电路图；
图2为本实用新型的电路框图；
图3为本实用新型的受控开关机构的电路框图；
图4为本实用新型受控开关机构一个实施例的电路图；
图5为本实用新型一个实施例的整体电路图。
具体实施方式
本实用新型的设计构思是这样的：为了避免直流电机在实现正、反转控制时，当一对场效应管未完全断开时，另一对场效应管被接通所造成H桥驱动电路同一侧的场效应管同时导通，本实用新型在H桥驱动电路的供电回路上增加了一个受控开关机构，用以切断电源，这样直流电机的正、反转控制步骤为：正转-停转-反转。同时采用分立元件组成电路，既能驱动大功率直流电机，又可以降低成本。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
参见图2，本实用新型包括有用于驱动直流电机的H桥驱动单元21，该H桥驱动单元21包括四个场效应管，所述四个场效应管分别连接在H桥的四个边上，其特征在于：在H桥驱动单元21与电源之间连接有一个受控开关机构22。
如图3所示，受控开关机构22包括受控元件31和与受控元件31的控制端连接的通断信号处理单元32，其中，受控元件31用于实现H桥驱动单元2 1的供电电源通断，通断信号处理单元32用于处理来自控制器的通断指令信号。
如图4所示，受控元件31为场效应管Q5，该场效应管Q5的漏极直接与主电路电源正极连接，场效应管Q5的源极分别连接H桥上端的两个场效应管漏极，场效应管Q5的栅极与通断信号处理单元32的输出端连接。
通断信号处理单元32包括两个光电耦合器U1、U6和发光二极管D1，第一光电耦合器U1的发光二极管正极与第二光电耦合器U6的发光二极管正极连接，并接入电耦合器发光二极管的工作电源正极，第一光电耦合器U1的发光二极管负极与通断信号输入端连接，第二光电耦合器U6的发光二极管负极经发光二极管D1接地；
第一光电耦合器U1的光敏管正极接入电耦合器光敏管的工作电源正极，第一光电耦合器U1的光敏管负极与第二光电耦合器U6的光敏管正极连接，并接入受控元件31中的场效应管Q5的栅极，第二光电耦合器U6的光敏管负极与受控元件31中的场效应管Q5的源极连接。
本实用新型的受控开关机构22也可以与电源负极连接，位于H桥驱动单元21下端的低电位处。
参见图5，本实用新型一个实施例的整体电路的工作原理如下：
电路中，Port1、Port2端为正、反转信号输入端，Port3端为H桥通断信号输入端。
1、电机正转状态：
Port 3端为低电平，为H桥接通信号。电流经电阻R1、光电耦合器U1的内部发光二极管流向地，此时电阻R1下端电压为1.1V(光电耦合器U1内部发光二极管压降)，光电耦合器U6截止、光电耦合器U1导通，使场效应管Q5栅极得到电压，场效应管Q5导通，24V电源提供的电流经场效应管Q5源极流出。
Port1端为低电平、Port2端为高电平，电机正转控制信号。
Port1为低电平，电流经电阻R4、光电耦合器U3、U8流向地，此时R4下端电压2.2V(光电耦合器U3、U8内部发光二极管压降)，光电耦合器U2、U7和发光二极管D2的压降过低，使光电耦合器U2、U7截止、光电耦合器U3、U8内部的发光二极管点亮，光电耦合器U3导通，使场效应管Q1栅极得到电压，场效应管Q1导通。24V电源的电流经场效应管Q1源极流出，向电机正端供电。光电耦合器U8导通，使场效应管Q3可靠截止。
Port2为高电平，电流经电阻R8、光电耦合器U5、U10和发光二极管D3流向地，光电耦合器U4、U9没有电流，均处于截止状态。光电耦合器U5、U10内部的发光二极管点亮，光电耦合器U10导通，使场效应管Q4栅极得到电压，场效应管Q4导通。24V电源的电流通过电机M，由场效应管Q4源极流出形成回路，电机M正转。光电耦合器U5导通，使场效应管Q2可靠截止。
2、电机停转状态：
Port3为高电平，为H桥断开信号。电流经电阻R1、光电耦合器U6和发光二极管D1流向地，光电耦合器U6导通，光电耦合器U1截止。光电耦合器U6导通使场效应管Q5栅极对源极短路，场效应管Q5可靠截止。
Port1端为高电平、Port2端为高电平，电机停转控制信号。
Port1为高电平，电流经电阻R4、光电耦合器U2、U7和发光二极管D2流向地。光电耦合器U3、U8没有电流，均处于截止状态。光电耦合器U2、U7内部的发光二极管点亮，光电耦合器U2导通，使场效应管Q1栅极对源极短路，使场效应管Q1可靠截止。光电耦合器U7导通使场效应管Q3栅极得到电压，场效应管Q3导通。电机正端对地连通。
Port2为高电平，其信号处理电路的工作情况与前述的电机正转状态相同。由于场效应管Q4导通，电机负端对地连通。
由于电机正、负两端都对地连通，形成停车功能，电机无法转动。
3、电机反转状态
Port3端为低电平，为H桥接通信号。通断信号处理单元的工作情况与前述的电机正转状态相同。
Port1端为高电平、Port2端为低电平，电机反转控制信号。
Port2端为低电平，电流经电阻R8、光电耦合器U4、U9流向地，此时电阻R8下端电压2.2V(光电耦合器U4、U9内部发光二极管压降)，光电耦合器U5、U10和发光二极管D3的压降过低，使光电耦合器U5、U10截止，光电耦合器U4 U9内部的发光二极管点亮。光电耦合U4导通，使场效应管Q2栅极得到电压，场效应管Q2导通。24V电源的电流经场效应管Q2源极流出，向电机负端供电。光电耦合U9导通使场效应管Q4可靠截止。
Port1端为高电平，其信号处理电路的工作情况与前述的电机停转状态相同。由于场效应管Q3导通，电机正端对地连通，电机实现反转。
这样，直流电机的正、反转控制过程按上述正转状态-停转状态-反转状态三个步骤实施。同样，直流电机的反转变为正转的过程也按三个步骤实施，即反转状态-停转状态-正转状态。
另外，本实施例的正反转信号输入端Port1、Port2和H桥通断信号输入端Port3可以分别接收来自控制器的速度信号，速度信号可以由PWM(脉冲宽度调制)方式提给，它们的信号处理电路能独立实施直流电机的速度控制。
以上应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，本领域技术人员在阅读了说明书后均可以对上述具体实施方式做出一些修改，所以，本说明书的内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (4)
1.直流电机的H桥驱动电路，包括用于驱动直流电机的H桥驱动单元(21)，该H桥驱动单元(21)包括四个场效应管，所述四个场效应管分别连接在H桥的四个边上，其特征在于：在H桥驱动单元(21)与电源之间连接有一个受控开关机构(22)。
2.根据权利要求1所述的直流电机的H桥驱动电路，其特征在于：所述的受控开关机构(22)包括受控元件(31)和与受控元件(31)的控制端连接的通断信号处理单元(32)，其中，受控元件(31)用于实现H桥驱动单元(21)的供电电源通断，通断信号处理单元(32)用于处理来自控制器的通断指令信号。
3.根据权利要求2所述的直流电机的H桥驱动电路，其特征在于：所述受控元件(31)为场效应管(Q5)，该场效应管(Q5)的漏极直接与主电路电源正极连接，场效应管(Q5)的源极分别连接H桥上端的两个场效应管漏极，场效应管(Q5)的栅极与通断信号处理单元(32)的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的直流电机的H桥驱动电路，其特征在于：所述通断信号处理单元(32)包括两个光电耦合器(U1、U6)和发光二极管(D1)，第一光电耦合器(U1)的发光二极管正极与第二光电耦合器(U6)的发光二极管正极连接，并接入电耦合器发光二极管的工作电源正极，第一光电耦合器(U1)的发光二极管负极与通断信号输入端连接，第二光电耦合器(U6)的发光二极管负极经发光二极管(D1)接地；
第一光电耦合器(U1)的光敏管正极接入电耦合器光敏管的工作电源正极，第一光电耦合器(U1)的光敏管负极与第二光电耦合器(U6)的光敏管正极连接，并接入受控元件(31)中的场效应管(Q5)的栅极，第二光电耦合器(U6)的光敏管负极与受控元件(31)中的场效应管(Q5)的源极连接。
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| CN104682774A (zh) * | 2013-11-27 | 2015-06-03 | 哈尔滨市三和佳美科技发展有限公司 | 机器人直流双向直流电机驱动器 |
| CN106301113A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-04 | 天安电气集团浙江电气有限公司 | 一种简易直流电机正反转智控电路 |
| CN108521241A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-11 | 常州电子研究所有限公司 | 开关机构驱动电路及其驱动方法 |
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| CN104682774A (zh) * | 2013-11-27 | 2015-06-03 | 哈尔滨市三和佳美科技发展有限公司 | 机器人直流双向直流电机驱动器 |
| CN108124500B (zh) * | 2015-09-23 | 2021-12-17 | 伊西康有限责任公司 | 具有基于温度的马达控件的外科缝合器 |
| CN106301113A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-04 | 天安电气集团浙江电气有限公司 | 一种简易直流电机正反转智控电路 |
| CN108521241A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-11 | 常州电子研究所有限公司 | 开关机构驱动电路及其驱动方法 |
| CN108521241B (zh) * | 2018-04-28 | 2021-01-15 | 常州电子研究所有限公司 | 开关机构驱动电路及其驱动方法 |
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