CN205453558U - 一种直流电机的正反转控制电路及装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种直流电机的正反转控制电路及装置，所述正反转控制电路包括：开关控制电路、电机驱动电路、逻辑控制电路和电流检测电路，所述开关控制电路分别与直流电机和电机驱动电路相连接，所述电机驱动电路分别与所述逻辑控制电路和电流检测电路相连接，所述逻辑控制电路与电流检测电路相连接。本实用新型的电路结构简单且控制效果较佳，可以实现快速反向制动、过载保护和开机软启动的控制效果，在待机状态下几乎达到了零功耗，并且由于电路结构简单便宜，不需要额外的继电器，大大降低直流电机正反转控制的制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机控制电路，尤其涉及一种直流电机的正反转控制电路；并涉及包括了该直流电机的正反转控制电路的正反装控制装置。
背景技术
目前同类技术应用使用一个双刀双掷继电器用于直流电机的换向，和一个电机运行通断开关正反转选择开关，同时需要使用单片机软件配合进行控制；由于继电器驱动电流较大需要给继电器设计驱动电源，因此，其电路结构复杂，成本较高；并且当电机反向运行时只能依靠电机滑行制动，待电机停止后才能切换方向，例如当电机正转工作时将电机档位设置到反转，控制逻辑为停止→等待电机滑行道静止→反转，而由于电机滑行的时间长短不一导致正反转切换很慢。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种电路结构简单，无需额外的继电器，并且能够快速反向制动的直流电机的正反转控制电路。
对此，本实用新型提供一种直流电机的正反转控制电路，包括：开关控制电路、电机驱动电路、逻辑控制电路和电流检测电路，所述开关控制电路分别与直流电机和电机驱动电路相连接，所述电机驱动电路分别与所述逻辑控制电路和电流检测电路相连接，所述逻辑控制电路与电流检测电路相连接。
本实用新型的进一步改进在于，所述开关控制电路包括开关S1和二极管D1，所述开关S1的一个管脚与所述二极管D1的阴极相连接，所述开关S1的另一个管脚和所述二极管D1的阳极均与所述电机驱动电路相连接。
本实用新型的进一步改进在于，所述开关S1为三挡双刀双掷联动开关，所述三挡双刀双掷联动开关包括A组开关和B组开关，所述A组开关的一个管脚与所述二极管D1的阴极相连接，所述A组开关的另一个管脚和所述二极管D1的阳极均与所述电机驱动电路相连接；所述B组开关的一个管脚与所述二极管D1的阴极相连接，所述B组开关的另一个管脚和所述二极管D1的阳极均与所述电机驱动电路相连接。
本实用新型的进一步改进在于，所述电机驱动电路包括场效应管Q1、电阻R2、电阻R4和稳压二极管ZD2，所述场效应管Q1的漏极与所述开关控制电路相连接，所述场效应管Q1的栅极分别与所述电阻R2的一端、电阻R4的一端和稳压二极管ZD2的阴极相连接，所述电阻R2的另一端连接至电源端，所述场效应管Q1的源极、电阻R4的另一端和稳压二极管ZD2的阳极分别与所述电流检测电路相连接。
本实用新型的进一步改进在于，所述电流检测电路包括电阻R8和电阻R9，所述电阻R8的一端和电阻R9的一端分别与所述电机驱动电路和逻辑控制电路相连接，所述电阻R8的另一端和电阻R9的另一端分别接地。
本实用新型的进一步改进在于，所述逻辑控制电路包括逻辑控制芯片U1、电阻R5、电阻R6、三极管Q3、电容C3和电容C4，所述电阻R5的一端和电阻R6的一端连接至电源端，所述电阻R5的另一端分别与所述逻辑控制芯片U1的6管脚、7管脚以及电容C3的一端相连接，所述电阻R6的另一端连接至所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的基极与所述电流检测电路相连接，所述三极管Q3的发射极和电容C3的另一端分别接地，所述电容C4的一端连接至所述逻辑控制芯片U1的5管脚，所述电容C4的另一端接地。
本实用新型的进一步改进在于，所述逻辑控制电路还包括电阻R7和场效应管Q4，所述逻辑控制芯片U1的3管脚分别连接至所述电阻R7的一端和场效应管Q4的栅极，所述场效应管Q4的漏极连接至所述电机驱动电路，所述电阻R7的另一端和场效应管Q4的源极接地。
本实用新型的进一步改进在于，还包括电容C1和电阻R3；所述电容C1和电阻R3串联连接在所述开关控制电路的两端之间，并与所述直流电机相并联。
本实用新型的进一步改进在于，还包括二极管D2、二极管D3、电阻R1、稳压二极管ZD1和电容C2，所述直流电机的正极与所述二极管D2的阳极相连接，所述直流电机的负极与所述二极管D3的阳极相连接，所述二极管D2的阴极和二极管D3的阴极连接至电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端分别与稳压二极管ZD1的阴极和电源端相连接，所述电容C2的一端连接至电源端，所述稳压二极管ZD1的阳极和电容C2的另一端分别接地。
本实用新型还提供一种直流电机的正反转控制装置，包括了如上所述的直流电机的正反转控制电路。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：电路结构简单且控制效果较佳，可以实现快速反向制动、过载保护和开机软启动的控制效果，在待机状态下几乎达到了零功耗，并且由于电路结构简单便宜，不需要额外的继电器，大大降低直流电机正反转控制的制造成本。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的电路原理示意图；
图2是本实用新型一种实施例的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1所示，本例提供一种直流电机的正反转控制电路，包括：开关控制电路1、电机驱动电路2、逻辑控制电路3和电流检测电路4，所述开关控制电路1分别与直流电机和电机驱动电路2相连接，所述电机驱动电路2分别与所述逻辑控制电路3和电流检测电路4相连接，所述逻辑控制电路3与电流检测电路4相连接。
如图2所示，本例所述开关控制电路1包括开关S1和二极管D1，所述开关S1的一个管脚与所述二极管D1的阴极相连接，所述开关S1的另一个管脚和所述二极管D1的阳极均与所述电机驱动电路2相连接。本例所述开关S1优选为三挡双刀双掷联动开关，所述三挡双刀双掷联动开关包括A组开关和B组开关，所述A组开关的一个管脚与所述二极管D1的阴极相连接，所述A组开关的另一个管脚和所述二极管D1的阳极均与所述电机驱动电路2相连接；所述B组开关的一个管脚与所述二极管D1的阴极相连接，所述B组开关的另一个管脚和所述二极管D1的阳极均与所述电机驱动电路2相连接。
图1和图2中，直流电机为直流电机B1，所述三挡双刀双掷联动开关包括A组开关和B组开关，其中Ａ-NO-1与B-NO-2相连，Ａ-NO-2与B-NO-1相连，然后再分别连接到直流电机B1和电源端的正负极上。当开关S1置于正转档位时A组开关A-NO-1与A-com连接，同时，B组开关B-NO-1与B-com连接，此时处于正转；当开关S1置于反转档位时A组开关A-NO-2与A-com连接，同时，B组开关B-NO-2与B-com连接，此时处于反转；当开关置于中间档，A组开关和B组开关均断开悬空，此时断开直流电机B1和逻辑控制电路3的电源，实现待机零功耗的要求。其中，开关S1分别与直流电机B1和电源端正负极的连接方法实现正反转切换功能，与二极管D2和二极管D3的连接方法实现了待机零功耗；二极管D1与开关S1的连接方法实现反向快速制动的功能，直流电机反向发电能量通过二极管D1续流回馈到直流电机实现快速制动功能。
如图2所示，所述电机驱动电路2包括场效应管Q1、电阻R2、电阻R4和稳压二极管ZD2，所述场效应管Q1的漏极与所述开关控制电路1相连接，所述场效应管Q1的栅极分别与所述电阻R2的一端、电阻R4的一端和稳压二极管ZD2的阴极相连接，所述电阻R2的另一端连接至电源端，所述场效应管Q1的源极、电阻R4的另一端和稳压二极管ZD2的阳极分别与所述电流检测电路4相连接。所述电机驱动电路2除了通过MOSFET管来实现之外，还可以通过可控硅和IGBT来实现。
本例所述电流检测电路4通过检测直流电机的电流大小反馈给逻辑控制电路3对直流电机的开关S1进行控制；如图2所示，所述电流检测电路4包括电阻R8和电阻R9，所述电阻R8的一端和电阻R9的一端分别与所述电机驱动电路2和逻辑控制电路3相连接，所述电阻R8的另一端和电阻R9的另一端分别接地。
本例所述逻辑控制电路3中，如果电流大于设定值，则关闭直流电机的开关控制电路1，延迟一段时间再开启直流电机，例如通过RC延时电路、单稳态触发延时电路、分频延时电路或单片机延时电路等来实现；如图2所示，本例所述逻辑控制电路3包括逻辑控制芯片U1、电阻R5、电阻R6、三极管Q3、电容C3、电容C4、电阻R7和场效应管Q4，所述电阻R5的一端和电阻R6的一端连接至电源端，所述电阻R5的另一端分别与所述逻辑控制芯片U1的6管脚、7管脚以及电容C3的一端相连接，所述电阻R6的另一端连接至所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的基极与所述电流检测电路4相连接，所述三极管Q3的发射极和电容C3的另一端分别接地，所述电容C4的一端连接至所述逻辑控制芯片U1的5管脚，所述电容C4的另一端接地；所述逻辑控制芯片U1的3管脚分别连接至所述电阻R7的一端和场效应管Q4的栅极，所述场效应管Q4的漏极连接至所述电机驱动电路2，所述电阻R7的另一端和场效应管Q4的源极接地。
如图2所示，本例还包括电容C1、电阻R3、二极管D2、二极管D3、电阻R1、稳压二极管ZD1和电容C2；所述电容C1和电阻R3串联连接在所述开关控制电路1的两端之间，并与所述直流电机相并联；所述直流电机的正极与所述二极管D2的阳极相连接，所述直流电机的负极与所述二极管D3的阳极相连接，所述二极管D2的阴极和二极管D3的阴极连接至电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端分别与稳压二极管ZD1的阴极和电源端相连接，所述电容C2的一端连接至电源端，所述稳压二极管ZD1的阳极和电容C2的另一端分别接地。
本例的电路结构简单且控制效果较佳，可以实现快速反向制动、过载保护和开机软启动的控制效果，在待机状态下几乎达到了零功耗，并且由于电路结构简单便宜，不需要额外的继电器，大大降低直流电机正反转控制的制造成本。
本例还提供一种直流电机的正反转控制装置，包括了如上所述的直流电机的正反转控制电路。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种直流电机的正反转控制电路，其特征在于，包括：开关控制电路、电机驱动电路、逻辑控制电路和电流检测电路，所述开关控制电路分别与直流电机和电机驱动电路相连接，所述电机驱动电路分别与所述逻辑控制电路和电流检测电路相连接，所述逻辑控制电路与电流检测电路相连接。
2.根据权利要求1所述的直流电机的正反转控制电路，其特征在于，所述开关控制电路包括开关S1和二极管D1，所述开关S1的一个管脚与所述二极管D1的阴极相连接，所述开关S1的另一个管脚和所述二极管D1的阳极均与所述电机驱动电路相连接。
3.根据权利要求2所述的直流电机的正反转控制电路，其特征在于，所述开关S1为三挡双刀双掷联动开关，所述三挡双刀双掷联动开关包括A组开关和B组开关，所述A组开关的一个管脚与所述二极管D1的阴极相连接，所述A组开关的另一个管脚和所述二极管D1的阳极均与所述电机驱动电路相连接；所述B组开关的一个管脚与所述二极管D1的阴极相连接，所述B组开关的另一个管脚和所述二极管D1的阳极均与所述电机驱动电路相连接。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的直流电机的正反转控制电路，其特征在于，所述电机驱动电路包括场效应管Q1、电阻R2、电阻R4和稳压二极管ZD2，所述场效应管Q1的漏极与所述开关控制电路相连接，所述场效应管Q1的栅极分别与所述电阻R2的一端、电阻R4的一端和稳压二极管ZD2的阴极相连接，所述电阻R2的另一端连接至电源端，所述场效应管Q1的源极、电阻R4的另一端和稳压二极管ZD2的阳极分别与所述电流检测电路相连接。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的直流电机的正反转控制电路，其特征在于，所述电流检测电路包括电阻R8和电阻R9，所述电阻R8的一端和电阻R9的一端分别与所述电机驱动电路和逻辑控制电路相连接，所述电阻R8的另一端和电阻R9的另一端分别接地。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的直流电机的正反转控制电路，其特征在于，所述逻辑控制电路包括逻辑控制芯片U1、电阻R5、电阻R6、三极管Q3、电容C3和电容C4，所述电阻R5的一端和电阻R6的一端连接至电源端，所述电阻R5的另一端分别与所述逻辑控制芯片U1的6管脚、7管脚以及电容C3的一端相连接，所述电阻R6的另一端连接至所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的基极与所述电流检测电路相连接，所述三极管Q3的发射极和电容C3的另一端分别接地，所述电容C4的一端连接至所述逻辑控制芯片U1的5管脚，所述电容C4的另一端接地。
7.根据权利要求6所述的直流电机的正反转控制电路，其特征在于，所述逻辑控制电路还包括电阻R7和场效应管Q4，所述逻辑控制芯片U1的3管脚分别连接至所述电阻R7的一端和场效应管Q4的栅极，所述场效应管Q4的漏极连接至所述电机驱动电路，所述电阻R7的另一端和场效应管Q4的源极接地。
8.根据权利要求1至3任意一项所述的直流电机的正反转控制电路，其特征在于，还包括电容C1和电阻R3；所述电容C1和电阻R3串联连接在所述开关控制电路的两端之间，并与所述直流电机相并联。
9.根据权利要求8所述的直流电机的正反转控制电路，其特征在于，还包括二极管D2、二极管D3、电阻R1、稳压二极管ZD1和电容C2，所述直流电机的正极与所述二极管D2的阳极相连接，所述直流电机的负极与所述二极管D3的阳极相连接，所述二极管D2的阴极和二极管D3的阴极连接至电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端分别与稳压二极管ZD1的阴极和电源端相连接，所述电容C2的一端连接至电源端，所述稳压二极管ZD1的阳极和电容C2的另一端分别接地。
10.一种直流电机的正反转控制装置，其特征在于，包括了如权利要求1至9任意一项所述的一种直流电机的正反转控制电路。
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