CN202288726U - 牙科椅软启动运行控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种牙科椅软启动运行控制装置，属于电子产品制造技术领域。其主要技术特点是由电源电路、控制电路电源、控制电路、电机控制电路组成，且相互之间通过线路相电连接。本实用新型通过电路结构产生的斜坡升压电源和斜坡降压电源使电机启动或停止瞬间冲击电流小，对电源的干扰小，实现牙科椅运行平稳，病人感觉舒适。本实用新型因启动停止比较平缓，可保护电机并延长其使用寿命。

Description

牙科椅软启动运行控制装置

一、技术领域

本实用新型涉及一种牙科椅电机的控制装置，尤其涉及牙科椅启动或停止过程中进行调速控制的一种牙科椅软启动运行控制装置。属于医疗器械中电子产品制造技术领域。

二、背景技术

目前国内生产的牙科椅，大部分采用低压直流电机做为动力器件。牙科椅启动或停止的控制，都通过继电器接通或断开电机的输入电源来完成各种工作，电机两端电压从零到额定电压值或从额定值到零瞬间完成转换，引起启动电流大，电源电路和控制电路耗电量大，工作不可靠，而且在运行过程中牙科椅在启动与停止过程中抖动比较明显，病人坐在牙科椅上有明显的不适感。

三、实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现行牙科椅启动与停止过程抖动明显，启动电流过大等问题，其方法是通过启动时给电机两端提供斜坡升压电源，停止时给电机两端提供斜坡降压电源，实现牙科椅软启动及软停止的目的，从而提供一种新的技术方案。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种牙科椅软启动运行控制装置，它包括电源电路、控制电路电源、控制电路、电机控制电路，其特征在于电源电路电源输入部分由两路互相独立的交流电源AC23V、AC19V由JP1插件引入；控制电路由CPU处理器、驱动电路、放大电路、光耦电路相电连接组成；电机控制电路主要由放大电路、光耦电路、桥堆电路组成，并由JP2插件与外部的电机相电连接，所述的电源电路、控制电路电源、控制电路和电机控制电路通过线路环形电连接组成；

电源电路两路电源输入，两路电源输出，一路与电机相电连接，另一路与控制电路电源相电连接，控制电路电源再与控制电路相电连接；

CPU处理器的PWM1脉冲宽度调制信号输出端连接放大电路，放大电路与光耦电路相电连接，将PWM1信号耦合到电机控制电路中的放大电路，信号放大经过继电器控制后提供给电机。

CPU处理器在启动时产生占空比随时间增大的脉冲宽度调制信号PWM1与电机控制电路中的MOSFET管Q2的1脚相电连接，MOSFET管Q2的2脚通过继电器K1控制后提供给电机一个斜坡升压电源或斜坡降压电源。

本实用新型与现有技术相比所具有的优点是：本实用新型电机通过CPU处理器产生脉冲宽度调制信号PWM1，该信号耦合到电机控制电路中的MOSFET管Q2的1脚，MOSFET管Q2的2脚通过继电器控制后提供给电机。启动时给电机两端提供斜坡升压电源，停止时给电机两端提供斜坡降压电源，实现牙科椅软启动及软停止的目的。启动或停止瞬间冲击电流小，对电源的干扰小，牙科椅运行平稳，病人感觉舒适。采用本实用新型因启动停止比较平缓，可保护电机并延长其使用寿命。

四、附图说明

附图1是本实用新型牙科椅运行软启动装置的电路原理框图；

附图2是本实用新型电源电路(1)电原理图；

附图3是本实用新型控制电路电源(2)的电原理图；

附图4是本实用新型电机控制电路(8)的电原理图；

附图5是本实用新型控制电路(3)的电原理图。

五、具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

一种牙科椅软启动运行控制装置，包括电源电路、控制电路电源、控制电路、电机控制电路，电源电路电源输入部分由两路互相独立的交流电源AC23V、AC19V供电，输出为两个相互独立的直流电源，一路AC23V主要用于电机驱动，另一路AC19V主要用于控制电路电源、控制电路电源输入；控制电路由CPU处理器、ULN2003驱动电路、放大电路Q1三极管、光耦电路等组成；电机控制电路主要由MOSFET管Q2、光耦U7、桥堆DB107组成，并由JP2插件与外部的电机连接；电源电路、控制电路电源、控制电路、电机控制电路通过线路环形电连接；

CPU处理器的PWM1信号输出端连接Q1三极管基极，Q1三极管集电极连接光耦电路U5，将PWM1信号耦合到电机控制电路(8)中的MOSFET管Q2的1脚，MOSFET管Q2的2脚通过继电器控制后提供给电机。CPU处理器通过控制PWM1信号占空比控制电机两端的电压，电机启动时，电机两端电压迅速上升到初始电压，然后依设定启动时间逐渐上升，直至电机额

定运行电压，电机停止时，电机两端电压依设定启动时间逐渐关断。

CPU处理器5：在启动或停止电机12时，产生占空比变化的PWM信号，并控制牙科椅电机12的正向运行或反向运行；

光耦电路7、光耦电路10：隔离控制电路3与电机控制电路8，减少两个电路之间的相互干扰，使系统工作更稳定；

ULN2003驱动电路4：加强信号驱动能力；

放大电路11是由MOSFET管Q2组成，由PWM1信号控制，为电机12提供合适的驱动电压；

附图2、附图3、附图4、附图5为本实用新型牙科椅运行软启动装置上的组成部分，该控制装置各部分功能如下：

电源电路1：如附图2所示，JP1插件接入AC23V、AC19V两路电源，其中AC23V电源经D1、C3、C4、C6、C7组成的整流滤波电路后，转换为牙科椅电机的驱动电源(+32V，32VGND)；AC19V经D2、C1、C2组成的整流滤波电路后，转变为VCC_24V电源，再经过由U1(开关型电源芯片LM2576)、D3、L1、R2、R3、C5、C8组成的电源转换电路后，转变为VCC_12V电源；磁珠L2、L3、L4、L5滤除电路中可能出现的尖峰脉冲信号。

控制电路电源2：如附图3所示，VCC_12V电源经U2(三端稳压电源芯片LM317T)、R4、R5、D4、D5、C9、C10、C11～C15组成的转换电路转换为5V电源(VCC_5V，GND)，可供控制电路3工作。

控制电路3：如附图5所示，主要包括CPU处理器5、ULN2003驱动电路4、Q1三极管放大电路6、光耦电路7。UPU处理器5选用美国爱特梅尔半导体公司的ATMEGA16，电机正向启动时，CPU处理器5的信号输出端ZY_EN输出高电平，该信号连接到ULN2003驱动电路4的3脚，这时ULN2003驱动电路4的14脚(标号ZY_EN_O)输出低电平，使电机控制电路8上的继电器K2吸合，将+32V电源(正端)连接至电机控制电路8上JP2插件的2脚；同时，CPU处理器5输出PWM1信号至Q1三极管放大电路6的基极，Q1三极管集电极连接光耦电路7，即U5及外围元件，将PWM1信号耦合到电机控制电路8中的MOSFET管Q2的1脚，即放大电路11，MOSFET管Q2的2脚通过K1继电器常闭触点提供给JP2电机插件的3脚。CPU处理器5通过控制PWM1信号占空比控制电机12两端的电压，电机12启动时，电机12两端电压迅速上升到初始电压，然后依设定启动时间逐渐上升，直至电机12额定运行电压，电机12停止时，电机12两端电压依设定启动时间逐渐关断。如果电机12要求反向运转，这时，除继电器K2吸合外，CPU处理器5的信号输出端ZY_FZ输出高电平，该信号连接到ULN2003驱动电路4的2脚，这时ULN2003驱动电路4的15脚(标号ZY_FZ_O)输出低电平，使电机控制电路8上的继电器K1吸合，将+32V电源(正端)连接至电机控制电路8上JP2插件的3脚，MOSFET管Q2的2脚通过K1继电器常开触点提供给JP2电机插件的2脚，实现电机运行方向的改变；

电机控制电路8：如图4所示，主要包括MOSFET管Q2组成的放大电路11、继电器K1、继电器K2、DB107桥堆整流D8、U7组成的光耦电路10，该电路受控制电路3控制，通过JP2插件为电机12提供工作电源，DB107桥堆电路9即D8的主要作用是吸收电机12启动时的尖峰脉冲，以免对电源造成污染；JP2插件的1、4两脚连接电机12内部的磁簧开关，通过光耦电路10中U7的4脚(标号ZY_BACK)将开关信号传送至控制电路4的CPU处理器5进行计数处理。

Claims (2)

1.牙科椅软启动运行控制装置，它包括电源电路(1)、控制电路电源(2)、控制电路(3)、电机控制电路(8)，其特征在于电源电路(1)电源输入部分由两路互相独立的交流电源AC23V、AC19V由JP1插件引入；控制电路(3)由CPU处理器(5)、驱动电路(4)、放大电路(6)、光耦电路(7)相电连接组成；电机控制电路(8)主要由放大电路(11)、光耦电路(10)、桥堆电路(9)组成，并由JP2插件与外部的电机(12)相电连接，所述的电源电路(1)、控制电路电源(2)、控制电路(3)和电机控制电路(8)通过线路环形电连接组成；

电源电路(1)两路电源输入，两路电源输出，一路与电机(12)相电连接，另一路与控制电路电源(2)相电连接，控制电路电源(2)再与控制电路(3)相电连接；

CPU处理器(5)的PWM1脉冲宽度调制信号输出端连接放大电路(6)，放大电路(6)与光耦电路(7)相电连接，将PWM1信号耦合到电机控制电路(8)中的放大电路(11)，信号放大经过继电器控制后提供给电机(12)。

2.根据权利要求1所述的牙科椅软启动运行控制装置，其特征在于CPU处理器(5)在启动时产生占空比随时间增大的脉冲宽度调制信号PWM1与电机控制电路(8)中的MOSFET管Q2的1脚相电连接，MOSFET管Q2的2脚通过继电器K1控制后提供给电机(12)一个斜坡升压电源或斜坡降压电源。

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