CN205754089U - 一种新型控制电机正反转机调速的电路 - Google Patents

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李艳春
龚宇
吴正华
章朋
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Abstract

本实用新型公开了一种新型控制电机正反转机调速的电路，所述电路包括开关霍尔传感器，线性霍尔传感器，PMOS管，运算放大器，普通二极管，片状瓷介电容，精密贴片电阻，NPN三极管和PNP三极管。本实用新型所述的新型控制电机正反转机调速的电路，整个电路所选的元器件成本低廉，全部采用普通的常规器件，经济效益十分可观。此电路的通用性比较好，可靠性高，具有产业化优势。

Description

一种新型控制电机正反转机调速的电路
技术领域
本实用新型属于电子电路领域，尤其是涉及一种新型控制电机正反转机调速的电路。
背景技术
目前市面上大多数的有刷、无刷控制都是采用按键、开关按钮等控制电机的正反转；大多数的有刷、无刷控制都是采用电位器、旋钮等实现调节电机转速。对于整机装配来说，由于需要考虑到连接线等，必须留出一定的空间来顺理线条，这样看起来比较复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新型控制电机正反转机调速的电路，控制有刷、无刷电机实现正反转和调速度简单，效果明显，并且成本低。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种新型控制电机正反转机调速的电路，包括开关霍尔传感器，线性霍尔传感器，PMOS管，运算放大器，普通二极管，片状瓷介电容，精密贴片电阻，NPN三极管和PNP三极管；开关霍尔传感器ICU1的1脚串联一个限流电阻R9到电源VCC，电源VCC对GND连接一个瓷介电容C4；开关霍尔传感器ICU1的2脚串联电阻R7，电阻R7的连接PNP三极管Q1的基极；PNP三极管Q1的集电极串联电阻R6，电阻R6的另一端连接NPN三极管Q3的基极，NPN三极管Q3的发射极连接GND，NPN三极管Q3集电极串联电阻R20，NPN三极管Q3集电极还连接信号SWITCH_R到MCU，电阻R20的另一端连接电源VCC1；电阻R7的另一端串联电阻R8，电阻R8另一端连接PNP三极管Q1的发射极，同时，还连接二极管D8的阴极，二极管D8的阳极串联电阻R24，电阻R24的另一端连接PMOS管M1的栅极，PMOS管M1的漏极接输出，PMOS管M1的源极连接电阻R25；电阻R24串联电阻R25的另一端，电阻R25对GND并联电容C16C14，电阻R25还串联电阻R26, 电阻R26另一端连接二极管D5的阴极，二极管D5的阳极连接VCC。
所述开关霍尔传感器ICU1的3脚连接GND，所述开关霍尔传感器ICW1的3脚连接GND。
所述开关霍尔传感器ICW1的1脚串联一个限流电阻R5到电源VCC，电源VCC对GND连接一个瓷介电容C3；开关霍尔传感器ICW1的2脚串联电阻R22，电阻R22的连接三极管Q2(PNP)的基极；三极管Q2(PNP)的集电极串联电阻R19,电阻R19的另一端连接三极管Q4(NPN)的基极，三极管Q4（NPN）的发射极连接GND，三极管Q4（NPN）集电极串联电阻R21，三极管Q4（NPN）集电极还连接信号SWITCH_F到MCU，电阻R21的另一端连接电源VCC1；电阻R22的另一端串联电阻R23，电阻R23另一端连接三极管Q2(PNP)的发射极，同时，还连接二极管D9的阴极，二极管D9的阳极串联电阻R24，电阻R24的另一端连接M1(PMOS管)的栅极，M1(PMOS管)的漏极接输出，M1(PMOS管)的源极连接电阻R25；电阻R24串联电阻R25的另一端，电阻R25对GND并联电容C16C14，电阻R25还串联电阻R26, 电阻R26另一端连接二极管D5的阴极，二极管D5的阳极连接VCC。
所述开关霍尔传感器ICW1的1脚串联一个限流电阻R5到电源VCC，电源VCC对GND连接一个瓷介电容C3；开关霍尔传感器ICW1的2脚串联电阻R22，电阻R22的连接三极管Q2(PNP)的基极；三极管Q2(PNP)的集电极串联电阻R19,电阻R19的另一端连接三极管Q4(NPN)的基极，三极管Q4（NPN）的发射极连接GND，三极管Q4（NPN）集电极串联电阻R21，三极管Q4（NPN）集电极还连接信号SWITCH_F到MCU，电阻R21的另一端连接电源VCC1；电阻R22的另一端串联电阻R23，电阻R23另一端连接三极管Q2(PNP)的发射极，同时，还连接二极管D9的阴极，二极管D9的阳极串联电阻R24，电阻R24的另一端连接M1(PMOS管)的栅极，M1(PMOS管)的漏极接输出，M1(PMOS管)的源极连接电阻R25；电阻R24串联电阻R25的另一端，电阻R25对GND并联电容C16C14，电阻R25还串联电阻R26, 电阻R26另一端连接二极管D5的阴极，二极管D5的阳极连接VCC。
所述线性霍尔传感器IC1的1脚连接VCC1，同时还对GND并联电容C10；线性霍尔传感器IC1的2脚串联电阻R4,电阻R4的另一端连接运算放大器IC2的1脚，IC2的2脚接GND,IC2的5脚接VCC1和对GND并联电容C6, IC2的3脚并联电阻R2和并联电容C2，并联电阻R2和C2的另一端连接到IC2的4脚，IC2的4脚串联电阻R17，电阻R17的另一端对GND并联电容C5，同时还连接信号hall_speed到MCU；线性霍尔传感器IC1的3脚连接GND。
本实用新型所述的新型控制电机正反转机调速的电路，整个电路所选的元器件成本低廉，全部采用普通的常规器件，经济效益十分可观。此电路的通用性比较好，可靠性高，具有产业化优势。本实用新型所述电路已经经过一系列测试验证，电路一致性很好，具有工业应用前景。
附图说明
图1为本实用新型实施例的电路原理示意图；
图2为本实用新型实施例的电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1及图2所示，控制电机正反转机调速的电路，包括开关霍尔传感器、线性霍尔传感器、PMOS管、运算放大器、普通二极管、片状瓷介电容、精密贴片电阻、NPN三极管和PNP三极管。开关霍尔传感器ICU1的1脚串联一个限流电阻R9到电源VCC，电源VCC对GND连接一个瓷介电容C4。
开关霍尔传感器ICU1的2脚串联电阻R7，电阻R7的连接三极管Q1(PNP)的基极；三极管Q1(PNP)的集电极串联电阻R6,电阻R6的另一端连接三极管Q3(NPN)的基极，三极管Q3（NPN）的发射极连接GND，三极管Q3（NPN）集电极串联电阻R20，三极管Q3（NPN）集电极还连接信号SWITCH_R到MCU，电阻R20的另一端连接电源VCC1；电阻R7的另一端串联电阻R8，电阻R8另一端连接三极管Q1(PNP)的发射极，同时，还连接二极管D8的阴极，二极管D8的阳极串联电阻R24，电阻R24的另一端连接M1(PMOS管)的栅极，M1(PMOS管)的漏极接输出，M1(PMOS管)的源极连接电阻R25；电阻R24串联电阻R25的另一端，电阻R25对GND并联电容C16C14，电阻R25还串联电阻R26, 电阻R26另一端连接二极管D5的阴极，二极管D5的阳极连接VCC。
开关霍尔传感器ICU1的3脚连接GND。
开关霍尔传感器ICW1的1脚串联一个限流电阻R5到电源VCC，电源VCC对GND连接一个瓷介电容C3。
开关霍尔传感器ICW1的2脚串联电阻R22，电阻R22的连接三极管Q2(PNP)的基极；三极管Q2(PNP)的集电极串联电阻R19,电阻R19的另一端连接三极管Q4(NPN)的基极，三极管Q4（NPN）的发射极连接GND，三极管Q4（NPN）集电极串联电阻R21，三极管Q4（NPN）集电极还连接信号SWITCH_F到MCU，电阻R21的另一端连接电源VCC1；电阻R22的另一端串联电阻R23，电阻R23另一端连接三极管Q2(PNP)的发射极，同时，还连接二极管D9的阴极，二极管D9的阳极串联电阻R24，电阻R24的另一端连接M1(PMOS管)的栅极，M1(PMOS管)的漏极接输出，M1(PMOS管)的源极连接电阻R25；电阻R24串联电阻R25的另一端，电阻R25对GND并联电容C16C14，电阻R25还串联电阻R26, 电阻R26另一端连接二极管D5的阴极，二极管D5的阳极连接VCC。
开关霍尔传感器ICW1的3脚连接GND。
线性霍尔传感器IC1的1脚连接VCC1，同时还对GND并联电容C10。
线性霍尔传感器IC1的2脚串联电阻R4,电阻R4的另一端连接运算放大器IC2的1脚，IC2的2脚接GND, IC2的5脚接VCC1和对GND并联电容C6, IC2的3脚并联电阻R2和并联电容C2，并联电阻R2和C2的另一端连接到IC2的4脚，IC2的4脚串联电阻R17，电阻R17的另一端对GND并联电容C5，同时还连接信号hall_speed到MCU。
线性霍尔传感器IC1的3脚连接GND。
电路的信号连接方式为：
SWTICH_R: 通过铁磁来触发开关霍尔传感器，此时，霍尔传感器由原始的高电平变为低电平给整个控制器供电以及PNP三极管由截止变为导通、NPN三极管由由截止变为导通，MCU由由高电平变为低电平，再由软件算法指令来控制反转。此电路可以自检是否器件的损坏。
SWTICH_F: 通过铁磁来触发开关霍尔传感器，此时，霍尔传感器由原始的高电平变为低电平给整个控制器供电以及PNP三极管由截止变为导通、NPN三极管由由截止变为导通，MCU由由高电平变为低电平，再由软件算法指令来控制正转。此电路可以自检是否器件的损坏。
HALL_SPEED:通过感应磁场强度来信号输入到MCU的AD转换I/O口。
电路的工作原理为：
两路开关霍尔传感器电路：
当没有有外部磁铁来触发有一个开关霍尔传感器或者两个开关霍尔传感器时，开关霍尔传感器有初始为高电平，此时，M1（PMOS管）关断，电源VCC无法给整个系统供电。三极管Q1、Q2（PNP）的基极B截止，信号无法将Q1、Q2（PNP）的发射极E流向Q1、Q2（PNP）的集电极C,Q3、Q4（NPN）的基极B也是截止，同时，VCC1经过SWITCH_R、SWITCH_F高电平MCU。
当有外部磁铁来触发一个开关霍尔传感器或者两个开关霍尔传感器时，开关霍尔传感器有初始的高电平变为低电平，此时，M1（PMOS管）由原先的关断变为导通，电源VCC给整个系统供电。三极管Q1、Q2（PNP）的基极B导通，信号由Q1、Q2（PNP）的发射极E流向Q1、Q2（PNP）的集电极C,再经过电阻R6，将Q3、Q4（NPN）的基极B导通，同时，VCC1的将被拉到GND，SWITCH_R、SWITCH_F由原先的高电平变为低电平到MCU。
一路线性霍尔传感器电路：
当没有外部磁铁触发线性霍尔传感器时，线性霍尔传感器的输出电压是2.5V,然后再经过由运算放大器组成的电压跟随器，再经过hall_speed到MCU。其中，运算放大器的V-接电阻和电容到输出，此电路是一个积分电路，主要是防止走线过长引起尖峰脉冲。
当有外部磁铁触发线性霍尔传感器时，线性霍尔传感器的输出电压为1.5V，然后再根据磁场的强度来改变线性霍尔传感器的输出值，磁场强度越强，线性霍尔传感器的输出电压越高。线性霍尔传感器的输出电压经过hall_speed到MCU。

Claims (5)

1.一种新型控制电机正反转机调速的电路，其特征是：所述电路包括开关霍尔传感器，线性霍尔传感器，PMOS管，运算放大器，普通二极管，片状瓷介电容，精密贴片电阻，NPN三极管和PNP三极管；开关霍尔传感器ICU1的1脚串联一个限流电阻R9到电源VCC，电源VCC对GND连接一个瓷介电容C4；开关霍尔传感器ICU1的2脚串联电阻R7，电阻R7的连接PNP三极管Q1的基极；PNP三极管Q1的集电极串联电阻R6，电阻R6的另一端连接NPN三极管Q3的基极，NPN三极管Q3的发射极连接GND，NPN三极管Q3集电极串联电阻R20，NPN三极管Q3集电极还连接信号SWITCH_R到MCU，电阻R20的另一端连接电源VCC1；电阻R7的另一端串联电阻R8，电阻R8另一端连接PNP三极管Q1的发射极，同时，还连接二极管D8的阴极，二极管D8的阳极串联电阻R24，电阻R24的另一端连接PMOS管M1的栅极，PMOS管M1的漏极接输出，PMOS管M1的源极连接电阻R25；电阻R24串联电阻R25的另一端，电阻R25对GND并联电容C16C14，电阻R25还串联电阻R26, 电阻R26另一端连接二极管D5的阴极，二极管D5的阳极连接VCC。
2.如权利要求1所述的新型控制电机正反转机调速的电路，其特征是：所述开关霍尔传感器ICU1的3脚连接GND，所述开关霍尔传感器ICW1的3脚连接GND。
3.如权利要求1所述的新型控制电机正反转机调速的电路，其特征是：所述开关霍尔传感器ICW1的1脚串联一个限流电阻R5到电源VCC，电源VCC对GND连接一个瓷介电容C3；开关霍尔传感器ICW1的2脚串联电阻R22，电阻R22的连接三极管Q2(PNP)的基极；三极管Q2(PNP)的集电极串联电阻R19,电阻R19的另一端连接三极管Q4(NPN)的基极，三极管Q4（NPN）的发射极连接GND，三极管Q4（NPN）集电极串联电阻R21，三极管Q4（NPN）集电极还连接信号SWITCH_F到MCU，电阻R21的另一端连接电源VCC1；电阻R22的另一端串联电阻R23，电阻R23另一端连接三极管Q2(PNP)的发射极，同时，还连接二极管D9的阴极，二极管D9的阳极串联电阻R24，电阻R24的另一端连接M1(PMOS管)的栅极，M1(PMOS管)的漏极接输出，M1(PMOS管)的源极连接电阻R25；电阻R24串联电阻R25的另一端，电阻R25对GND并联电容C16C14，电阻R25还串联电阻R26, 电阻R26另一端连接二极管D5的阴极，二极管D5的阳极连接VCC。
4.如权利要求1所述的新型控制电机正反转机调速的电路，其特征是：所述开关霍尔传感器ICW1的1脚串联一个限流电阻R5到电源VCC，电源VCC对GND连接一个瓷介电容C3；开关霍尔传感器ICW1的2脚串联电阻R22，电阻R22的连接三极管Q2(PNP)的基极；三极管Q2(PNP)的集电极串联电阻R19,电阻R19的另一端连接三极管Q4(NPN)的基极，三极管Q4（NPN）的发射极连接GND，三极管Q4（NPN）集电极串联电阻R21，三极管Q4（NPN）集电极还连接信号SWITCH_F到MCU，电阻R21的另一端连接电源VCC1；电阻R22的另一端串联电阻R23，电阻R23另一端连接三极管Q2(PNP)的发射极，同时，还连接二极管D9的阴极，二极管D9的阳极串联电阻R24，电阻R24的另一端连接M1(PMOS管)的栅极，M1(PMOS管)的漏极接输出，M1(PMOS管)的源极连接电阻R25；电阻R24串联电阻R25的另一端，电阻R25对GND并联电容C16C14，电阻R25还串联电阻R26, 电阻R26另一端连接二极管D5的阴极，二极管D5的阳极连接VCC。
5.如权利要求1所述的新型控制电机正反转机调速的电路，其特征是：所述线性霍尔传感器IC1的1脚连接VCC1，同时还对GND并联电容C10；线性霍尔传感器IC1的2脚串联电阻R4,电阻R4的另一端连接运算放大器IC2的1脚，IC2的2脚接GND, IC2的5脚接VCC1和对GND并联电容C6, IC2的3脚并联电阻R2和并联电容C2，并联电阻R2和C2的另一端连接到IC2的4脚，IC2的4脚串联电阻R17，电阻R17的另一端对GND并联电容C5，同时还连接信号hall_speed到MCU；线性霍尔传感器IC1的3脚连接GND。
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