CN205142063U - 电机恒速控制电路及电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电机恒速控制电路及电机,该电机恒速控制电路包括控制电路、采样电路、电流反馈电路、驱动电路及补偿电路,采样电路对电机输出电流进行采样并转化成对应的电压信号,电流反馈电路将采样电路输出的电压信号反馈至控制电路,控制电路根据反馈信号调整输出PWM控制信号,以保持电机电流的稳定;补偿电路将采样电路的输出的电压信号进行处理后输出至控制电路,由于电机输出电流与电机的转速成正比,控制电路根据输入的电压信号调整输出PWM控制信号来保持电机恒速转动。本实用新型技术方案提高了电机转速的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机控制技术领域,特别涉及电机恒速控制电路及电机。
背景技术
合金焊接一直是焊接界研究的前沿课题,精确的送丝控制是确保良好的焊接质量的保证。通常采用直流电机对送丝进行控制,因而实现对直流电机的恒速控制是关键。目前通常采用电流负反馈或电压负反馈控制来调整电机的工作电压或工作电流,以保持电机工作电压或电流的恒定,从而调节电机的转速以保持恒速转动。但是这种调节在负载电流较小时调节速率慢,从而影响了送丝的稳定性,达不到使用者的要求。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种电机恒速控制电路,旨在提高电机转速的稳定性。
为实现上述目的,本实用新型提出了一种电机恒速控制电路,该电机恒速控制电路包括控制电路、采样电路、电流反馈电路、驱动电路及补偿电路,所述控制电路的驱动端与所述驱动电路的输入端连接,所述驱动电路的输出端与电机的第一端连接;所述采样电路的检测端与所述电机的第二端连接;所述电流反馈电路的输入端与所述采样电路的输出端连接,所述电流反馈电路的输出端与所述控制电路的电流反馈端连接;所述补偿电路的输入端与所述采样电路的输出端连接,所述补偿电路的输出端与所述控制电路的补偿端连接;其中,
所述采样电路,用于对所述电机输出电流进行采样并转换成对应的电压信号;
所述电流反馈电路用于将所述电机的输出的电流信号反馈至所述控制电路,以调整所述控制电路输出的PWM控制信号的占空比以保持输出电流稳定;
所述补偿电路,用于将所述采样电路输出的电压信号进行处理后输出至控制电路,以调整所述控制电路输出端的PWM控制信号的占空比来保持电机恒速转动;
所述驱动电路,用于根据PWM控制信号驱动所述电机转动。
优选地,所述驱动电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管、第一稳压管、第一开关管、第二开关管、第一电源及第二电源;所述第一电阻的第一端与所述第一电源连接,所述第一电阻的第二端与所述第一开关管的受控端连接;所述第一开关管的输入端与所述第一电源连接,所述第一开关管的输出端与所述第一二极管的阳极连接;所述第一二极管的阴极与所述控制电路的驱动端连接;所述第一电容的第一端与所述第一二极管的阳极连接,所述第一电容的第二端与所述第二开关管的受控端连接;所述第一稳压极管的阳极与所述第一电容的第一端连接,第一稳压极管的阴极与所述第一电容的第二端连接;所述第二二极管的阳极与所述第二电源连接,所述第二二极管的阴极经所述第二电阻与所述第一电容的第二端连接;所述第二开关管的输入端与所述第二电源连接,所述第二开关管的输出端与所述电机的第一端连接。
优选地,所述采样电路包括第三电阻,所述第三电阻的第一端为所述采样电路的检测端及输出端;所述第三电阻的第一端与所述电机的第二端连接,所述第三电阻的第二端接地。
优选地,所述补偿电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电位器、第二电位器、第三二极管、第四二极管、第三电源、第二电容及运放芯片;所述运放芯片的同相输入端经所述第四电阻与所述采样电路的输出端连接,所述运放芯片的反相输入端经所述第五电阻接地,所述运放芯片的输出端与所述第三二极管的阳极连接;所述第二电容的第一端与所述运放芯片的同相输入端连接,所述第二电容的第二端接地;所述第六电阻的第一端与所述运放芯片的输出端连接,所述第六电阻的第二端与所述运放芯片的反相输入端连接;所述第三二极管的阴极与所述第四二极管的阳极连接,所述第四二极管的阴极与所述第七电阻的第一端连接;所述第一电位器和所述第二电位器均包括第一端、第二端及用于滑动变阻的第三端;所述第一电位器的第一端与所述第三电源连接,所述第一电位器的第三端经所述第八电阻与所述控制电路的补偿端连接,所述第一电位器的第二端经所述第九电阻与所述第二电位器的第一端连接;所述第二电位器的第二端接地,所述第二电位器的第三端与所述第三电位器的第二端连接。
优选地,所述电流反馈电路包括第十电阻及第三电容;所述第十电阻的第一端与所述采样电路的输出端连接,所述第十电阻的第二端与所述控制电路的电流反馈端连接;所述第三电容的第一端与所述第十电阻的第二端连接,所述第三电容的第二端接地。
优选地,所述电机恒速控制电路还包括电压反馈电路,所述电压反馈电路的输入端与所述驱动电路的输出端连接,所述电压反馈电路的输入端与所述控制电路的电压反馈端连接。
优选地,所述电压反馈电路包括第十一电阻及第十二电阻;所述第十一电阻的第一端与所述驱动电路的输出端连接,所述第十一电阻的第二端经所述第十二电阻接地;所述第十一电阻的第二端还与所述控制电路的电压反馈端连接。
优选地,所述电机恒速控制电路还包括刹车电路,所述刹车电路的执行端与所述驱动电路的输出端连接,所述刹车电路的输出端与所述控制电路的刹车端连接。
优选地,所述刹车电路包括第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第五二极管、第三开关管及手动开关;所述第十三电阻的第一端与所述电机的第一端连接,所述第十三电阻的第二端与所述第三开关管的输入端连接;所述第三开关管的输出端接地,所述第三开关管的受控端与所述第十四电阻的第一端连接;所述第十四电阻的第二端与所述第一电源连接;所述第十四电阻的第二端还与所述手动开关的第一端连接,所述手动开关的第二端接地;所述第十四电阻的第二端还与所述第五二极管的阳极连接,所述第五二极管的阴极与所述控制电路的刹车端连接;所述第十五电阻并联于所述第五二极管两端。
本实用新型还提出一种电机,所述电机包括如上所述的电机恒速控制电路,该电机恒速控制电路包括控制电路、采样电路、电流反馈电路、驱动电路及补偿电路,所述控制电路的驱动端与所述驱动电路的输入端连接,所述驱动电路的输出端与电机的第一端连接;所述采样电路的检测端与所述电机的第二端连接;所述电流反馈电路的输入端与所述采样电路的输出端连接,所述电流反馈电路的输出端与所述控制电路的电流反馈端连接;所述补偿电路的输入端与所述采样电路的输出端连接,所述补偿电路的输出端与所述控制电路的补偿端连接;其中,所述采样电路,用于对所述电机输出电流进行采样并转换成对应的电压信号;所述电流反馈电路用于将所述电机的输出的电流信号反馈至所述控制电路,以调整所述控制电路输出的PWM控制信号的占空比以保持输出电流稳定;所述补偿电路,用于将所述采样电路输出的电压信号进行比例放大后输出至所述控制电路,以调整所述控制电路输出的PWM控制信号的占空比来保持电机恒速转动;所述驱动电路,用于根据PWM控制信号驱动电机转动。
本实用新型技术方案通过设置控制电路、采样电路、电流反馈电路、驱动电路及补偿电路,形成了一种电机转速控制电路,所述采样电路对电机输出电流进行采样并转化成对应的电压信号,所述电流反馈电路将所述采样电路输出的电压信号反馈至所述控制电路,所述控制电路根据反馈信号调整输出PWM控制信号,以保持电机电流的稳定;所述补偿电路将所述采样电路的输出的电压信号进行处理后输出至控制电路,在电流较小情况下,通过补偿电路增大了电机速度的补偿量,即增大了PWM控制信号的占空比,加快调整电机的转速,以保持电机转速的稳定,从而提高了电机转速的稳定性,保持电机转速的恒定。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型较佳实施例的电机恒速控制电路一功能模块示意图;
图2为本实用新型较佳实施例的电机恒速控制电路另一功能模块示意图;
图3为本实用新型较佳实施例的电机恒速控制电路的结构示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
100 | 控制电路 | VCC1 | 第一电源 |
200 | 采样电路 | VCC2 | 第二电源 |
300 | 电流反馈电路 | VCC3 | 第三电源 |
400 | 驱动电路 | RT1 | 第一电位器 |
500 | 补偿电路 | RT2 | 第二电位器 |
600 | 电压反馈电路 | R1 | 第一电阻 |
700 | 刹车电路 | R2 | 第二电阻 |
D1 | 第一二极管 | R3 | 第三电阻 |
D2 | 第二二极管 | R4 | 第四电阻 |
D3 | 第三二极管 | R5 | 第五电阻 |
D4 | 第四二极管 | R6 | 第六电阻 |
D5 | 第五二极管 | R7 | 第七电阻 |
D6 | 第六二极管 | R8 | 第八电阻 |
D7 | 第七二极管 | R9 | 第九电阻 |
D8 | 第八开关管 | R10 | 第十电阻 |
U1 | 运放芯片 | R11 | 第十一电阻 |
U2 | 控制芯片 | R12 | 第十二电阻 |
Z1 | 第一稳压管 | R13 | 第十三电阻 |
C1 | 第一电容 | R14 | 第十四电阻 |
C2 | 第二电容 | R15 | 第十五电阻 |
C3 | 第三电容 | R16 | 第十六电阻 |
C4 | 第四电容 | R17 | 第十七电阻 |
C5 | 第五电容 | R18 | 第十八电阻 |
C6 | 第六电容 | R19 | 第十九电阻 |
C7 | 第七电容 | R20 | 第二十电阻 |
C8 | 第八电容 | R21 | 第二十一电阻 |
C9 | 第九电容 | R22 | 第二十二电阻 |
C10 | 第十电容 | K | 手动开关 |
Q1 | 第一开关管 | Q3 | 第三开关管 |
Q2 | 第二开关管 |
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种电机恒速控制电路。
请参照图1,在本实用新型一实施例中,该电机恒速控制电路包括控制电路100、采样电路200、电流反馈电路300、驱动电路400及补偿电路500,所述控制电路100的驱动端与所述驱动电路400的输入端连接,所述驱动电路400的输出端与电机的第一端连接;所述采样电路200的检测端与所述电机的第二端连接;所述电流反馈电路300的输入端与所述采样电路200的输出端连接,所述电流反馈电路300的输出端与所述控制电路100的电流反馈端连接;所述补偿电路500的输入端与所述采样电路200的输出端连接,所述补偿电路500的输出端与所述控制电路100的补偿端连接;其中,
所述采样电路200,用于对所述电机输出电流进行采样并转换成对应的电压信号;所述电流反馈电路300用于将所述电机的输出的电流信号反馈至所述控制电路100,以调整所述控制电路100输出的PWM控制信号的占空比来保持输出电流稳定;所述补偿电路500,用于将所述采样电路200输出的电压信号进行处理后输出至所述控制电路100,以调整所述控制电路100输出的PWM控制信号的占空比来保持所述电机恒速转动;所述驱动电路400,用于根据PWM控制信号驱动所述电机转动。
需要说明的是,在本实施例中,所述电机恒速控制电路用于焊接的送丝直流电机中。所述补偿电路500通过将采样电路200输出的电压信号进行比例放大处理后输出至控制电路100,补偿电路500设定所需的电机转速补偿量,控制电路100将输入的电压信号转换成对应的PWM控制信号,根据给定转速,计算出与给定电机转速的误差,并调整输出的PWM控制信号。使得电机转速趋于给定转速以保持电机转速的恒定。
本实用新型技术方案通过设置控制电路100、采样电路200、电流反馈电路300、驱动电路400及补偿电路500,形成了一种电机转速控制电路100,所述采样电路200对电机输出电流进行采样并转化成对应的电压信号,所述电流反馈电路300将所述采样电路200输出的电压信号反馈至所述控制电路100,所述控制电路100根据反馈信号调整输出PWM控制信号,以保持电机电流的稳定;所述补偿电路500将所述采样电路200的输出的电压信号进行处理后输出至控制电路100,在电流较小情况下,通过补偿电路增大了电机速度的补偿量,即增大了PWM控制信号的占空比,加快调整电机的转速,以保持电机转速的稳定,从而提高了电机转速的稳定性,保持电机转速的恒定。
参照图2及图3,具体地,所述驱动电路400包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一稳压管Z1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第一电源VCC1及第二电源VCC2;所述第一电阻R1的第一端与所述第一电源VCC1连接,所述第一电阻R1的第二端与所述第一开关管Q1的受控端连接;所述第一开关管Q1的输入端与所述第一电源VCC1连接,所述第一开关管Q1的输出端与所述第一二极管D1的阳极连接;所述第一二极管D1的阴极与所述控制电路100的驱动端连接;所述第一电容C1的第一端与所述第一二极管D1的阳极连接,所述第一电容C1的第二端与所述第二开关管Q2的受控端连接;所述第一稳压极管的阳极与所述第一电容C1的第一端连接,第一稳压极管的阴极与所述第一电容C1的第二端连接;所述第二二极管D2的阳极与所述第二电源VCC2连接,所述第二二极管D2的阴极经所述第二电阻R2与所述第一电容C1的第二端连接;所述第二开关管Q2的输入端与所述第二电源VCC2连接,所述第二开关管Q2的输出端与所述电机的第一端连接。
在本实施例中,所述第一开关管Q1采用NPN型三极管,所述第二开关管Q2采用MOS管。所述第一电源VCC1为12V(伏特)直流电源,所述第二电源VCC2为24V直流电源。
需要说明的是,所述控制电路100输出低电平时,第一开关管Q1的受控端电位被拉低,第一开关管Q1关断;第一稳压管Z1的阳极也为低电平,此时第一电容C1两端的电压被第一稳压管Z1钳位在15V,所述第二开关管Q2的受控端电压为15V,第二开关管Q2导通,第二电源VCC2通过第二开关管Q2给送直流电机供电,直流电机转动。当所述控制电路100输出高电平时,第一开关管Q1的受控端电位升高,第一开关管Q1导通,此时第一稳压管Z1的阳极电压为12V,由于电容两端的电压不能突变,而第一电容C1的第一端电压突然升高到15V,所以此时电容的第二端电压上升到27V。第二开关管Q2截止,直流电机断电。
具体地,所述采样电路200包括第三电阻R3,所述第三电阻R3的第一端为所述采样电路200的检测端及输出端;所述第三电阻R3的第一端与所述电机的第二端连接,所述第三电阻R3的第二端接地。
需要说明的是,电机输出电流通过所述第三电阻R3接地,第三电阻R3上产生的压降与电机输出电流成正比。
具体地,所述补偿电路500包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一电位器RT1、第二电位器RT2、第三二极管D3、第四二极管D4、第三电源VCC3、第二电容C2及运放芯片U1;所述运放芯片U1的同相输入端经所述第四电阻R4与所述采样电路200的输出端连接,所述运放芯片U1的反相输入端经所述第五电阻R5接地,所述运放芯片U1的输出端与所述第三二极管D3的阳极连接;所述第二电容C2的第一端与所述运放芯片U1的同相输入端连接,所述第二电容C2的第二端接地;所述第六电阻R6的第一端与所述运放芯片U1的输出端连接,所述第六电阻R6的第二端与所述运放芯片U1的反相输入端连接;所述第三二极管D3的阴极与所述第四二极管D4的阳极连接,所述第四二极管D4的阴极与所述第七电阻R7的第一端连接;所述第一电位器RT1和所述第二电位器RT2均包括第一端、第二端及用于滑动变阻的第三端;所述第一电位器RT1的第一端与所述第三电源VCC3连接,所述第一电位器RT1的第三端经所述第八电阻R8与所述控制电路100的补偿端连接,所述第一电位器RT1的第二端经所述第九电阻R9与所述第二电位器RT2的第一端连接;所述第二电位器RT2的第二端接地,所述第二电位器RT2的第三端与所述第三电位器的第二端连接。
在本实施例中,所述第三电源VCC3采用5V直流电源。
需要说明的是,第五电阻R5、第六电阻R6及运放芯片U1组成比例放大器;第四电阻R4及第二电容C2构成滤波电路用于对输入的电压信号进行滤波。第一电位器RT1与第二电位器RT2为可调变阻器,通过调节第一电位器RT1和第二电位器RT2接入电路的阻值,减小采样电路200的采样误差,从而使得减小所计算的实际电机转速的误差。所述补偿电路500形成了电机转速负反馈闭合回路。
进一步地,所述电流反馈电路300包括第十电阻R10及第三电容C3;所述第十电阻R10的第一端与所述采样电路200的输出端连接,所述第十电阻R10的第二端与所述控制电路100的电流反馈端连接;所述第三电容C3的第一端与所述第十电阻R10的第二端连接,所述第三电容C3的第二端接地。
需要说明的是,所述电流反馈电路300用于将电机输出电流反馈至控制电路100,以调整第二电源VCC2输出电流,保持电机输出电流的稳定。
进一步地,所述电机恒速控制电路还包括电压反馈电路600,所述电压反馈电路600的输入端与所述驱动电路400的输出端连接,所述电压反馈电路600的输入端与所述控制电路100的电压反馈端连接。
具体地,所述电压反馈电路600包括第十一电阻R11及第十二电阻R12;所述第十一电阻R11的第一端与所述驱动电路400的输出端连接,所述第十一电阻R11的第二端经所述第十二电阻R12接地;所述第十一电阻R11的第二端还与所述控制电路100的电压反馈端连接。
需要说明的是,第十一电阻R11及第十二电阻R12将驱动电路400输出电压进行比例放大后输入至控制电路100,形成了电压反馈电路600,电压反馈电路600用于保持电机输入电压的稳定。
进一步地,所述电机恒速控制电路还包括刹车电路700,所述刹车电路700的执行端与所述驱动电路400的输出端连接,所述刹车电路700的输出端与所述控制电路100的刹车端连接。
具体地,所述刹车电路700包括第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第五二极管D5、第三开关管Q3及手动开关K;所述第十三电阻R13的第一端与所述电机的第一端连接,所述第十三电阻R13的第二端与所述第三开关管Q3的输入端连接;所述第三开关管Q3的输出端接地,所述第三开关管Q3的受控端与所述第十四电阻R14的第一端连接;所述第十四电阻R14的第二端与所述第一电源VCC1连接;所述第十四电阻R14的第二端还与所述手动开关K的第一端连接,所述手动开关K的第二端接地;所述第十四电阻R14的第二端还与所述第五二极管D5的阳极连接,所述第五二极管D5的阴极与所述控制电路100的刹车端连接;所述第十五电阻R15并联于所述第五二极管D5两端。
在本实施例中,所述第三开关管采用MOS管。所述第十三电阻R13的第一端为所述刹车电路700的执行端。
需要说明的是,当需刹车电路700进行刹车时,断开手动开关K,第一电源VCC1通过所述第十四电阻R14给所述第三开关管Q3的受控端供电,所述第三开关管Q3的受控端变为高电平,第三开关管Q3导通。驱动电路400输出的电压通过第三开关管Q3接地,电机第一端电压被拉低,电机开始减速,同时第一电源VCC1输出的电压通过第五二极管D5输入至控制电路100的刹车端,控制电路100的刹车端电压由低电平变为高电平,控制电路100的驱动端停止输出PWM控制信号,电机进行刹车,转速快速下降。在电机正常工作时,闭合所述手动开关K。
在本实施例中,所述控制电路100包括控制芯片U2、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10及第六二极管D6。在本实施例中,所述控制芯片U2采用TL494芯片实现,所述控制芯片U2包括电源端VCC、接地端GND、震荡电阻连接端RT、震荡电阻连接端CT、基准电压输出端VREF、比较输入端IN2-及公共输出端FB,所述控制电路100的补偿端IN1-、电流反馈端IN2+、电压反馈端IN1+、驱动端DRI即为所述控制芯片U2的补偿端IN1-、电流反馈端IN2+、电压反馈端IN1+、驱动端DRI。
需要说明的是,控制芯片U2的电压反馈端IN1+与补偿端IN1-分别为控制芯片U2内部误差比较放大器的同相输入端和反相输入端;所述电流反馈端IN2+与所述比较输入端IN2-分别为所述控制芯片U2内部比较放大器的同相输入端和反相输入端。所述控制芯片U2的公共输出端FB为控制芯片U2内部误差放大器和比较放大器的公共输出端FB。
其中,所述第十六电阻R16的第一端接地,所述第十六电阻R16的第二端与所述第十七电阻R17的第一端连接;所述第十七电阻R17的第二端与所述控制芯片U2的基准电压输出端VREF连接;所述第六二极管D6的阳极经所述第二十二电阻R22与所述第五二极管D5的阴极连接,所述第六二极管D6的阴极与所述控制芯片U2的基准电压参考端连接;所述第六二极管D6的阳极经所述第四电容C4接地,所述第六二极管D6的阳极还经所述第五电容C5与所述第一电源VCC1连接。
需要说明的是,当需要启动电机时,闭合手动开关K,此时第三开关管Q3从导通状态到关断状态需要一定时间,为防止控制芯片U2发出PWM控制信号时第三开关管Q3仍在导通状态,通过所述第四电容C4及第五电容C5放电延缓刹车端电压下将速率,以延迟控制芯片U2发波时间。
所述第六电容C6的第一端与所述控制芯片U2的补偿端IN1-连接,所述第六电容C6的第二端与所述第十八电阻R18的第一端连接,所述第十八电阻R18的第二端与所述控制芯片U2的公共输出端FB连接;所述第七电容C7的第一端与所述控制芯片U2的公共输出端FB连接,所述第七电容C7的第二端与所述第十九电阻R19的第一端连接,所述第十九电阻R19的第二端与所述控制芯片U2的比较输入端IN2-;所述第二十电阻R20的第一端与所述控制芯片U2的公共输出端FB连接,所述第二十电阻R20的第二端与所述控制芯片U2的比较输入端IN2-连接。所述控制芯片U2的比较输入端IN2-还与所述第十六电阻R16的第二端连接。
所述控制芯片U2的震荡电阻连接端RT经所述第二十一电阻R21接地,所述控制芯片U2的震荡电阻连接端CT经所述第八电容C8接地。所述二十一电阻及第八电容C8决定控制芯片U2的工作频率。
所述第九电容C9的第一端与所述控制芯片U2的电源端VCC连接,所述第九电容C9的第二端接地;所述第十电容C10的第一端与所述控制芯片U2的基准电压输出端VREF连接,所述第十电容C10的第二端接地。所述第九电容C9用于滤除第一电源VCC1输出电压中的纹波;所述第十电容C10用于滤除基准电压输出端VREF输出电压的纹波。
进一步的,所述电机恒速控制电路还包括第七二极管D7及第八二极管D8,所述第七二极管D7的阳极接地,所述第七二极管D7的阴极与所述电机的第一端连接,所述第八二极管D8的阳极接地,所述第八二极管D8的阴极与所述电机的第一端连接。所述第七二极管D7与所述第八二极管D8相互并联,用于在第二开关管Q2断开时,给电机提供电流回路,以维持电机运转。
本实用新型技术方案通过采样电路200采集直流电机的输出电流并转换成对应的电压,在电机负载电流较小负载突然发生变化时,例如堵丝,通过补偿电路500将该电压信号进行比例放大处理,通过控制芯片U2计算出电机的实际转速并与给定转速进行比较,通过第一电位器RT1和第二电位器RT2设定电机速度的补偿量,通过调整输出PWM控制信号的占空比来加快调节电机转速,使得电机转速趋于给定转速;还通过电压反馈电路600、电流反馈电路300保持电机两端电压及电流趋于恒定,其中电压反馈电路600、电流反馈电路300都采用负反馈机制进行调节。电流反馈电路300、电压反馈电路600及补偿电路500共同作用,进一步增加了电机转速的稳定性。
本实用新型还提出一种电机,该电机包括电机恒速控制电路,该电机恒速控制电路的具体结构参照上述实施例,由于本电机采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电机恒速控制电路,其特征在于,包括控制电路、采样电路、电流反馈电路、驱动电路及补偿电路,所述控制电路的驱动端与所述驱动电路的输入端连接,所述驱动电路的输出端与电机的第一端连接;所述采样电路的检测端与所述电机的第二端连接;所述电流反馈电路的输入端与所述采样电路的输出端连接,所述电流反馈电路的输出端与所述控制电路的电流反馈端连接;所述补偿电路的输入端与所述采样电路的输出端连接,所述补偿电路的输出端与所述控制电路的补偿端连接;其中,
所述采样电路,用于对所述电机输出电流进行采样并转换成对应的电压信号;
所述电流反馈电路用于将所述电机的输出的电流信号反馈至所述控制电路,以调整所述控制电路输出的PWM控制信号的占空比来保持输出电流稳定;
所述补偿电路,用于将所述采样电路输出的电压信号进行处理后输出至所述控制电路,以调整所述控制电路输出的PWM控制信号的占空比来保持所述电机恒速转动;
所述驱动电路,用于根据PWM控制信号驱动所述电机转动。
2.如权利要求1所述的电机恒速控制电路,其特征在于,所述驱动电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管、第一稳压管、第一开关管、第二开关管、第一电源及第二电源;所述第一电阻的第一端与所述第一电源连接,所述第一电阻的第二端与所述第一开关管的受控端连接;所述第一开关管的输入端与所述第一电源连接,所述第一开关管的输出端与所述第一二极管的阳极连接;所述第一二极管的阴极与所述控制电路的驱动端连接;所述第一电容的第一端与所述第一二极管的阳极连接,所述第一电容的第二端与所述第二开关管的受控端连接;所述第一稳压极管的阳极与所述第一电容的第一端连接,第一稳压极管的阴极与所述第一电容的第二端连接;所述第二二极管的阳极与所述第二电源连接,所述第二二极管的阴极经所述第二电阻与所述第一电容的第二端连接;所述第二开关管的输入端与所述第二电源连接,所述第二开关管的输出端与所述电机的第一端连接。
3.如权利要求1所述的电机恒速控制电路,其特征在于,所述采样电路包括第三电阻,所述第三电阻的第一端为所述采样电路的检测端及输出端;所述第三电阻的第一端与所述电机的第二端连接,所述第三电阻的第二端接地。
4.如权利要求1所述的电机恒速控制电路,其特征在于,所述补偿电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电位器、第二电位器、第三二极管、第四二极管、第三电源、第二电容及运放芯片;所述运放芯片的同相输入端经所述第四电阻与所述采样电路的输出端连接,所述运放芯片的反相输入端经所述第五电阻接地,所述运放芯片的输出端与所述第三二极管的阳极连接;所述第二电容的第一端与所述运放芯片的同相输入端连接,所述第二电容的第二端接地;所述第六电阻的第一端与所述运放芯片的输出端连接,所述第六电阻的第二端与所述运放芯片的反相输入端连接;所述第三二极管的阴极与所述第四二极管的阳极连接,所述第四二极管的阴极与所述第七电阻的第一端连接;所述第一电位器和所述第二电位器均包括第一端、第二端及用于滑动变阻的第三端;所述第一电位器的第一端与所述第三电源连接,所述第一电位器的第三端经所述第八电阻与所述控制电路的补偿端连接,所述第一电位器的第二端经所述第九电阻与所述第二电位器的第一端连接;所述第二电位器的第二端接地,所述第二电位器的第三端与所述第三电位器的第二端连接。
5.如权利要求1所述的电机恒速控制电路,其特征在于,所述电流反馈电路包括第十电阻及第三电容;所述第十电阻的第一端与所述采样电路的输出端连接,所述第十电阻的第二端与所述控制电路的电流反馈端连接;所述第三电容的第一端与所述第十电阻的第二端连接,所述第三电容的第二端接地。
6.如权利要求1所述的电机恒速控制电路,其特征在于,所述电机恒速控制电路还包括电压反馈电路,所述电压反馈电路的输入端与所述驱动电路的输出端连接,所述电压反馈电路的输入端与所述控制电路的电压反馈端连接。
7.如权利要求6所述的电机恒速控制电路,其特征在于,所述电压反馈电路包括第十一电阻及第十二电阻;所述第十一电阻的第一端与所述驱动电路的输出端连接,所述第十一电阻的第二端经所述第十二电阻接地;所述第十一电阻的第二端还与所述控制电路的电压反馈端连接。
8.如权利要求2所述的电机恒速控制电路,其特征在于,所述电机恒速控制电路还包括刹车电路,所述刹车电路的执行端与所述驱动电路的输出端连接,所述刹车电路的输出端与所述控制电路的刹车端连接。
9.如权利要求8所述的电机恒速控制电路,其特征在于,所述刹车电路包括第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第五二极管、第三开关管及手动开关;所述第十三电阻的第一端与所述电机的第一端连接,所述第十三电阻的第二端与所述第三开关管的输入端连接;所述第三开关管的输出端接地,所述第三开关管的受控端与所述第十四电阻的第一端连接;所述第十四电阻的第二端与所述第一电源连接;所述第十四电阻的第二端还与所述手动开关的第一端连接,所述手动开关的第二端接地;所述第十四电阻的第二端还与所述第五二极管的阳极连接,所述第五二极管的阴极与所述控制电路的刹车端连接;所述第十五电阻并联于所述第五二极管两端。
10.一种电机,其特征在于,所述电机包括如权利要求1-9任意一项所述的电机恒速控制电路。
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