CN206272529U - 直流电机换向电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流电机换向电路，包括第一继电器和第二继电器，第一继电器和第二继电器均至少包括5个触点，第一继电器的第三触点和第二继电器的第三触点分别与直流电机连接，第一继电器的第三触点和第二继电器的第三触点均为公共端，第一继电器的第一触点和第二继电器的第一触点之间设有第一开关管和第二开关管，第一继电器的第二触点和第二继电器的第二触点分别连接继电器供电电源，第一继电器的第四触点和第二继电器的第五触点连接，第一继电器的第五触点与第二继电器的第四触点连接，第一继电器的第五触点和第二继电器的第五触点分别与直流电机的供电电源连接。本申请结构简单，无需开关管驱动电路。

Description

直流电机换向电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种直流电机换向电路。

背景技术

直流电机换向是指在直流电机中通过电刷和换向器把输入的直流电转变为交流电，请参阅图3，现有的直流电机换向控制普遍是通过H桥对电机的电流方向进行控制，即通过PWM控制Q1，Q2，Q3，Q4不同时刻的开关动作，达到切换电流方向的目的。

现有的直流电机换向控制方式在一些速度控制要求较高场合才有优势，由于是H桥电路的4个开关管都需要专门的额外驱动电路或者驱动芯片，在一些功率较大的直流电机应用中，由于直流电机的电流都流过4个开关管，开关管的发热会比较严重，需要配合额外的散热条件，电路结构复杂，成本高，器件占用空间大，对于一些不需要高精度转速和低速控制的应用场景没有优势。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种结构简单、无需开关管驱动电路的直流电机换向电路。

根据本实用新型实施例的直流电机换向电路，包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器的第三触点和所述第二继电器的第三触点均为公共端、且分别与直流电机连接，所述第一继电器的第一触点和所述第二继电器的第一触点之间设有第一开关管和第二开关管，所述第一继电器的第二触点和所述第二继电器的第二触点分别连接继电器供电电源，所述第一继电器的第四触点和所述第二继电器的第五触点连接，所述第一继电器的第五触点与所述第二继电器的第四触点连接，所述第一继电器的第五触点和所述第二继电器的第五触点分别与直流电机的供电电源连接，所述第一开关管导通且所述第二开光管关断时，所述第一继电器的第三触点与所述第一继电器的第五触点接触，所述第二继电器的第三触点与所述第二继电器的第五触点接触，所述直流电机正转；所述第二开关管导通且所述第一开关管关断时，所述第一继电器的第三触点与所述第一继电器的第四触点接触，所述第二继电器的第三触点与所述第二继电器的第四触点接触，直流电机反转。

根据本实用新型实施例的直流电机换向电路，通过第一继电器和第二继电器控制直流电机的供电方向，从而控制转向，当第一开关管导通，第二开光管关断时，第一继电器的第三触点与第五触点接触，第二继电器的第三触点与第五触点接触，直流电机正转；当第二开关管导通，第一开关管关断时，第一继电器的第三触点与第四触点接触，第二继电器的第三触点与第四触点接触，直流电机反转，该换向电路结构简单，使用两个继电器就可以直接控制直流电机的换向，与传统H桥方案控制相比，省去的复杂的开关管驱动电路和保护电路，因此无需额外的散热装置，成本更低，更适用于不需要高精度转速和低速控制的应用场景。此外，控制方法和外围电路都非常简单，并且不存在开关管控制共通的问题，大大提高的产品的可靠性和稳定性。

另外，根据本实用新型上述实施例的直流电机换向电路，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一开关管和第二开关管分别为第一三极管和第二三极管。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一三极管和第二三极管均为NPN型三极管，所述第一三极管的集电极与所述第一继电器的第一触点连接，所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极连接，所述第二三极管的集电极与所述第二继电器的第一触点连接。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一继电器的第三触点和所述第二继电器的第三触点之间设有第一电容。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一继电器的第五触点和所述第二继电器的第五触点之间设有第二电容。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述第二电容为贴片电容。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述换向电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极同时与所述第一继电器的第四触点、所述第二二极管的阳极及所述第二继电器的第五触点连接，所述第一二极管的阴极同时与所述第一继电器的第三触点和所述直流电机连接，所述第二二极管的阴极同时与所述第二继电器的第三触点和所述直流电机连接。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一实施例的直流电机换向电路的电路结构示意图；

图2是根据本实用新型另一实施例的直流电机换向电路的电路结构示意图；

图3是现有技术中H桥直流电机换向电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实用新型一实施例提出的直流电机换向电路，其包括第一继电器101和第二继电器102。

所述第一继电器101和所述第二继电器102均至少包括5个触点，本实施例中，所述第一继电器101和所述第二继电器102均包括5个触点，所述第一继电器101的第三触点和所述第二继电器102的第三触点分别与直流电机200连接，所述第一继电器101的第三触点和所述第二继电器102的第三触点均为公共端，所述第一继电器101的第一触点和所述第二继电器102的第一触点之间设有第一开关管103和第二开关管104，可以理解的，所述第一开关管103或第二开关管104可以采用三极管或MOS管，所述第一继电器101的第二触点和所述第二继电器102的第二触点分别连接继电器供电电源，所述第一继电器101的第四触点和所述第二继电器102的第五触点连接，所述第一继电器101的第五触点与所述第二继电器102的第四触点连接，所述第一继电器101的第五触点和所述第二继电器102的第五触点分别与直流电机200的供电电源连接。

本实施例提出的直流电机换向电路，通过第一继电器101和第二继电器102控制直流电机200的供电方向，从而控制转向，当第一开关管103导通，第二开光管104关断时，第一继电器101的第三触点与第一继电器101的第五触点接触，第二继电器102的第三触点与第二继电器102的第五触点接触，直流电机200正转；当第二开关管104导通，第一开关管103关断时，第一继电器101的第三触点与第一继电器101第四触点接触，第二继电器102的第三触点与第二继电器102第四触点接触，直流电机200反转。

该换向电路结构简单，使用两个继电器就可以直接控制直流电机的换向，与传统H桥方案控制相比，省去了复杂的开关管驱动电路和保护电路，因此无需额外的散热装置，成本更低，更适用于不需要高精度转速和低速控制的应用场景。此外，控制方法和外围电路都非常简单，并且不存在开关管控制共通的问题，大大提高的产品的可靠性和稳定性。

请参阅图2，本实用新型另一实施例提出的直流电机换向电路，其包括第一继电器RL1和第二继电器RL2，所述第一继电器RL1和所述第二继电器RL2均包括5个触点。

所述第一继电器RL1的第三触点和所述第二继电器RL2的第三触点分别与直流电机Motor连接，所述第一继电器RL1的第三触点和所述第二继电器RL2的第三触点均为公共端，所述第一继电器RL1的第一触点和所述第二继电器RL2的第一触点之间设有第一三极管Q3和第二三极管Q4。

本实施例中，所述第一三极管Q3和第二三极管均Q4为NPN型三极管，所述第一三极管Q3的集电极与所述第一继电器RL1的第一触点连接，所述第一三极管Q3的发射极与所述第二三极管Q4的发射极连接，且所述第一三极管Q3的发射极与所述第二三极管Q4的发射极均接地，所述第二三极管Q3的集电极与所述第二继电器RL2的第一触点连接。

所述第一继电器RL1的第二触点和所述第二继电器RL2的第二触点分别连接继电器供电电源，本实施例中，所述第一继电器RL1的第二触点和所述第二继电器RL2的第二触点连接的继电器供电电源均为12V电源。

所述第一继电器RL1的第四触点和所述第二继电器RL2的第五触点连接，所述第一继电器RL1的第五触点同时与所述第二继电器RL2的第四触点和所述第二继电器RL2的第五触点连接，所述第一继电器RL1的第五触点和所述第二继电器RL2的第五触点分别与直流电机Motor的供电电源DC+和DC-连接。

作为一个具体实施例，所述第一继电器RL1的第三触点和所述第二继电器RL2的第三触点之间设有第一电容C4，该电容C4为直流电机Motor供电的高频滤波电容。

所述第一继电器RL1的第五触点和所述第二继电器RL2的第五触点之间设有第二电容，具体地，该第二电容为贴片电容EC3，该贴片电容EC3为直流电机Motor供电电源DC+与DC-之间的储能电容。

本实施例提供的换向电路还包括第一二极管D6和第二二极管D7，所述第一二极管D6的阳极同时与所述第一继电器RL1的第四触点、所述第二二极管D7的阳极及所述第二继电器RL2的第五触点连接，所述第一二极管D6的阴极同时与所述第一继电器RL1的第三触点和所述直流电机Motor连接，所述第二二极管D7的阴极同时与所述第二继电器RL2的第三触点和所述直流电机Motor连接。该第一二极管D6和第二二极管D7主要是为直流电机Motor在换向过程中提供续流回路。

本实施例提出的直流电机换向电路，通过第一继电器RL1和第二继电器RL2控制直流电机200的供电方向，从而控制转向，当第一二极管D6导通，第二二极管D7关断时，第一继电器RL1的第三触点与第五触点接触，第二继电器RL2的第三触点与第五触点接触，直流电机200正转；当第二二极管D7导通，第一二极管D6关断时，第一继电器RL1的第三触点与第四触点接触，第二继电器RL2的第三触点与第四触点接触，直流电机200反转，该换向电路结构简单，使用两个继电器就可以直接控制直流电机的换向。

与传统H桥方案控制相比，本实施例提出的直流电机换向电路省去了复杂的开关管驱动电路和保护电路，因此无需额外的散热装置，成本更低，更适用于不需要高精度转速和低速控制的应用场景。此外，控制方法和外围电路都非常简单，并且不存在开关管控制共通的问题，大大提高的产品的可靠性和稳定性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种直流电机换向电路，其特征在于，包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器的第三触点和所述第二继电器的第三触点均为公共端、且分别与直流电机连接，所述第一继电器的第一触点和所述第二继电器的第一触点之间设有第一开关管和第二开关管，所述第一继电器的第二触点和所述第二继电器的第二触点分别连接继电器供电电源，所述第一继电器的第四触点和所述第二继电器的第五触点连接，所述第一继电器的第五触点与所述第二继电器的第四触点连接，所述第一继电器的第五触点和所述第二继电器的第五触点分别与直流电机的供电电源连接，所述第一开关管导通且所述第二开光管关断时，所述第一继电器的第三触点与所述第一继电器的第五触点接触，所述第二继电器的第三触点与所述第二继电器的第五触点接触，所述直流电机正转；所述第二开关管导通且所述第一开关管关断时，所述第一继电器的第三触点与所述第一继电器的第四触点接触，所述第二继电器的第三触点与所述第二继电器的第四触点接触，直流电机反转。

2.根据权利要求1所述的直流电机换向电路，其特征在于，所述第一开关管和第二开关管分别为第一三极管和第二三极管。

3.根据权利要求2所述的直流电机换向电路，其特征在于，所述第一三极管和第二三极管均为NPN型三极管，所述第一三极管的集电极与所述第一继电器的第一触点连接，所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极连接，所述第二三极管的集电极与所述第二继电器的第一触点连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的直流电机换向电路，其特征在于，所述第一继电器的第三触点和所述第二继电器的第三触点之间设有第一电容。

5.根据权利要求4所述的直流电机换向电路，其特征在于，所述第一继电器的第五触点和所述第二继电器的第五触点之间设有第二电容。

6.根据权利要求5所述的直流电机换向电路，其特征在于，所述第二电容为贴片电容。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的直流电机换向电路，其特征在于，所述换向电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极同时与所述第一继电器的第四触点、所述第二二极管的阳极及所述第二继电器的第五触点连接，所述第一二极管的阴极同时与所述第一继电器的第三触点和所述直流电机连接，所述第二二极管的阴极同时与所述第二继电器的第三触点和所述直流电机连接。