CN202395430U - 一种豆浆机电机堵转检测电路 - Google Patents
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Abstract
一种豆浆机电机堵转检测电路，包括电机，所述电机的正端与整流电路的正端连接，所述整流电路与市电的N线连接，其与市电的L线之间安装有继电器，所述继电器与控制其开合的单片机连接，所述单片机与电机之间设有堵转保护电路，所述单片机用于根据其与堵转保护电路连接的端口的电压大小来控制继电器的开合。本实用新型的有益效果：保护了电机和整个产品，使电机使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种豆浆机电机堵转检测电路。
背景技术
豆浆机在打浆或打果汁过程中，豆子或食物可能对电机造成堵转。目前市面上的绝大部分豆浆机都没有电机堵转检测功能。电机堵转时，堵转电流很大，发热剧烈，容易造成产品的损坏，更最严重会造成人员伤害或引起火灾。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有豆浆机的电机存在堵转的问题，提供了一种保护电机的豆浆机电机堵转检测电路。
为达到发明目的本实用新型采用的技术方案是：
一种豆浆机电机堵转检测电路，包括电机，所述电机的正端与整流电路的正端连接，所述整流电路与市电的N线连接，其与市电的L线之间安装有继电器，所述继电器与控制其开合的单片机连接，其特征在于：所述单片机与电机之间设有堵转保护电路，所述单片机用于根据其与堵转保护电路连接的端口的电压大小来控制继电器的开合；
所述堵转保护电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端与电机的负端连接，其另一端与整流电路的负端连接；所述电机的负端还与第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与光耦的发光二极管的阳极连接，所述光耦的发光二极管的阴极与第一电阻的另一端连接；所述光耦的光敏三极管的集极与第三电阻的一端、第四电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与电源连接，所述第四电阻的另一端与单片机连接，所述光耦的光敏三极管的射极接地。
进一步，所述第一电阻上并联有第一二极管，所述第一二极管的阳极与整流电路的负端连接，其阴极与电机的负端连接。
进一步，所述继电器与单片机之间安装有限流电阻和驱动三极管，所述继电器上并联有第二二极管。
本实用新型的技术构思，以直流电机为例，电机在正常工作中，电流比较小，堵转时电流可达到正常的4~6倍，堵转的电流I=P/R。第一电阻两端的电压U=R1*I就会比正常时高，从而把光耦导通，单片机与第四电阻连接的端口的电压就会从高电平变成低电平。控制电机的单片机就可以识别出堵转，这时就可以通过与继电器连接的端口输出低电平关断导通的驱动三极管，从而关闭继电器，切断电机的电源。第一电阻的参数可以根据电机的参数和堵转时的电流大小以及光耦的参数设置，例如光耦的驱动电流为15mA，反向电压为6V。堵转电流为5A，这样第一电阻两端的电压R1*5 < 6V，第二电阻的阻值是 R1 * 5 / 0.015. 参数设定好以后，可以根据实际测试的情况进行微调。使得电机在正常工作时，不会触发堵转信号。只有在真正堵转的时候，单片机与第四电阻连接的端口有堵转信号。
本实用新型在正常工作时，单片机发出高电平信号，经过限流电阻的限流后驱动三极管导通，+12V电流流过继电器，通过驱动三极管到GND，继电器就吸合，从而电机驱动回路接通市电。第二二极管的作用是当驱动三极管关闭后。继电器残留的电能通过第二二极管形成回路消耗完毕，让继电器能及时完全断开，切断市电回路。
交流市电的火线和零线分别接L、N端，继电器吸合以后，市电经过整流电路之后变成直流，整流电路正端接电机的正端；整流电路负端通过第一电阻接到电机负端，这样电机就被加载了直流电，开始正常工作。
电机工作后，电流经过第一电阻时，第一电阻两端会有一个电压差Ur1 = R1 * I，a端是正，b端是负，电流从a端流出经过第二电阻驱动光耦流回b端。在电机正常工作时电流比较小，通过设置第一电阻、第二电阻的参数，不足以让光耦导通， VDD信号不能通过光耦到GND，因此，VDD信号流经第三电阻、第四电阻限流以后通过单片机与第四电阻连接的端口接入单片机，此时单片机与第四电阻连接的端口的电压等于VDD。单片机判断这个信号的大小就可以识别此时电机没有堵转，工作是正常的。
当电机堵转后，电流一般会是正常工作的数倍，第一电阻两端的电压就会很高，这个电压通过第二电阻限流以后足以让光耦导通，此时，VDD就可以经过第三电阻限流以后流到GND，因此单片机与第四电阻连接的端口的电压等于GND的电压（一般认为GND为0V）。单片机判断这个信号大小就可以识别此时电机堵转，单片机通过与继电器连接的端口发出低电平信号关闭驱动三极管，从而切断+12V流经继电器到GND的回路，继电器断电不吸合，切断了市电的L端。没有电流流经整流电桥，电机两端没有电不再工作，从而保护了电机和产品。
在第一电阻b端的电压高于a端的电压，并且超过光耦所能承受的方向电压就会被击穿。发生这种情况是，电流就会从b端经过第一二极管流到a端，光耦两端的反向电压就只有第一二极管的管压降，不足以发生反向击穿。因此第一二极管可以消除第一电阻两端电压过高对光耦造成的反向击穿，如果第一电阻的参数和整个控制系统配合比较好，可以不设第一二极管。
当电机的堵转解除以后，重新通电恢复工作，堵转保护电路又开始重复整个电机堵转保护流程。
本实用新型的有益效果：保护了电机和整个产品，使电机使用寿命长。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明，但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本实用新型涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
参照图1，一种豆浆机电机堵转检测电路，包括电机Moto1，所述电机Moto1的正端与整流电路DB1的正端连接，所述整流电路DB1与市电的N线连接，其与市电的L线之间安装有继电器K1，所述继电器K1与控制其开合的单片机连接，所述单片机与电机Moto1之间设有堵转保护电路，所述单片机用于根据其与堵转保护电路连接的端口的电压大小来控制继电器K1的开合；
所述堵转保护电路包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端与电机Moto1的负端连接，其另一端与整流电路DB1的负端连接；所述电机Moto1的负端还与第二电阻R2的一端连接，所述第二电阻R2的另一端与光耦U1的发光二极管的阳极连接，所述光耦U1的发光二极管的阴极与第一电阻R1的另一端连接；所述光耦U1的光敏三极管的集极与第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端连接，所述第三电阻R3的另一端与电源连接，所述第四电阻R4的另一端与单片机连接，所述光耦U1的光敏三极管的射极接地。
所述第一电阻R1上并联有第一二极管D1，所述第一二极管D1的阳极与整流电路DB1的负端连接，其阴极与电机Moto1的负端连接。
所述继电器K1与单片机之间安装有限流电阻R5和驱动三极管Q1，所述继电器K1上并联有第二二极管D2。
本实用新型的技术构思，以直流电机为例，电机Moto1在正常工作中，电流比较小，堵转时电流可达到正常的4~6倍，堵转的电流I=P/R。第一电阻R1两端的电压U=R1*I就会比正常时高，从而把光耦U1导通，单片机与第四电阻R4连接的端口P1的电压就会从高电平变成低电平。控制电机Moto1的单片机就可以识别出堵转，这时就可以通过与继电器K1连接的端口P2输出低电平关断导通的驱动三极管Q1，从而关闭继电器K1，切断电机Moto1的电源。第一电阻R1的参数可以根据电机Moto1的参数和堵转时的电流大小以及光耦U1的参数设置，例如光耦U1的驱动电流为15mA，反向电压为6V。堵转电流为5A，这样第一电阻R1两端的电压R1*5 < 6V，第二电阻R2的阻值是 R1 * 5 / 0.015. 参数设定好以后，可以根据实际测试的情况进行微调。使得电机Moto1在正常工作时，不会触发堵转信号。只有在真正堵转的时候，单片机与第四电阻R4连接的端口P1有堵转信号。
本实用新型在正常工作时，单片机发出高电平信号，经过限流电阻R5的限流后驱动三极管Q1导通，+12V电流流过继电器K1，通过驱动三极管Q1到GND，继电器K1就吸合，从而电机Moto1驱动回路接通市电。第二二极管D2的作用是当驱动三极管Q1关闭后。继电器K1残留的电能通过第二二极管D2形成回路消耗完毕，让继电器K1能及时完全断开，切断市电回路。
交流市电的火线和零线分别接L、N端，继电器K1吸合以后，市电经过整流电路DB1之后变成直流，整流电路DB1正端接电机Moto1的正端；整流电路DB1负端通过第一电阻R1接到电机Moto1负端，这样电机Moto1就被加载了直流电，开始正常工作。
电机Moto1工作后，电流经过第一电阻R1时，第一电阻R1两端会有一个电压差Ur1 = R1 * I，a端是正，b端是负，电流从a端流出经过第二电阻R2驱动光耦U1流回b端。在电机Moto1正常工作时电流比较小，通过设置第一电阻R1、第二电阻R2的参数，不足以让光耦U1导通， VDD信号不能通过光耦U1到GND，因此，VDD信号流经第三电阻R3、第四电阻R4限流以后通过单片机与第四电阻R4连接的端口P1接入单片机，此时单片机与第四电阻R4连接的端口P1的电压等于VDD。单片机判断这个信号的大小就可以识别此时电机没有堵转，工作是正常的。
当电机Moto1堵转后，电流一般会是正常工作的数倍，第一电阻R1两端的电压就会很高，这个电压通过第二电阻R2限流以后足以让光耦U1导通，此时，VDD就可以经过第三电阻R3限流以后流到GND，因此单片机与第四电阻R4连接的端口P1的电压等于GND的电压（一般认为GND为0V）。单片机判断这个信号大小就可以识别此时电机堵转，单片机通过与继电器K1连接的端口P2发出低电平信号关闭驱动三极管Q1，从而切断+12V流经继电器K1到GND的回路，继电器K1断电不吸合，切断了市电的L端。没有电流流经整流电桥DB1，电机Moto1两端没有电不再工作，从而保护了电机Moto1和产品。
在第一电阻R1的b端的电压高于a端的电压，并且超过光耦U1所能承受的方向电压就会被击穿。发生这种情况是，电流就会从b端经过第一二极管D1流到a端，光耦U1两端的反向电压就只有第一二极管D1的管压降，不足以发生反向击穿。因此第一二极管D1可以消除第一电阻R1两端电压过高对光耦U1造成的反向击穿，如果第一电阻R1的参数和整个控制系统配合比较好，可以不设第一二极管D1。
当电机Moto1的堵转解除以后，重新通电恢复工作，堵转保护电路又开始重复整个电机堵转保护流程。
Claims (3)
1. 一种豆浆机电机堵转检测电路，包括电机，所述电机的正端与整流电路的正端连接，所述整流电路与市电的N线连接，其与市电的L线之间安装有继电器，所述继电器与控制其开合的单片机连接，其特征在于：所述单片机与电机之间设有堵转保护电路，所述单片机用于根据其与堵转保护电路连接的端口的电压大小来控制继电器的开合；
所述堵转保护电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端与电机的负端连接，其另一端与整流电路的负端连接；所述电机的负端还与第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与光耦的发光二极管的阳极连接，所述光耦的发光二极管的阴极与第一电阻的另一端连接；所述光耦的光敏三极管的集极与第三电阻的一端、第四电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与电源连接，所述第四电阻的另一端与单片机连接，所述光耦的光敏三极管的射极接地。
2. 根据权利要求1所述的一种豆浆机电机堵转检测电路，其特征在于：所述第一电阻上并联有第一二极管，所述第一二极管的阳极与整流电路的负端连接，其阴极与电机的负端连接。
3. 根据权利要求1或2所述的一种豆浆机电机堵转检测电路，其特征在于：所述继电器与单片机之间安装有限流电阻和驱动三极管，所述继电器上并联有第二二极管。
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Cited By (2)
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| CN104088780A (zh) * | 2014-06-17 | 2014-10-08 | 广东艾沃科技有限公司 | 净水器的增压泵反馈电路及其保护方法 |
| CN105299292A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-02-03 | 东北石油大学 | 高压流量调节阀堵转保护器 |
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2011
- 2011-11-23 CN CN2011204685599U patent/CN202395430U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN105299292A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-02-03 | 东北石油大学 | 高压流量调节阀堵转保护器 |
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