CN206349952U - 低成本无刷马达升压电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低成本无刷马达升压电路，包括电池组、与电池组相连接的无刷马达，在电池组与无刷马达之间还设有控制电路、升压电路、驱动电路和开路检测保护电路，控制电路的输入端连接在电池组的正极，控制电路的升压控制端与升压电路相连接，控制电路的驱动信号端通过驱动电路与无刷马达相连接，开路检测保护电路与控制电路的检测信号端相连接。本实用新型的结构设置合理，可以有效的减少反馈电压检测的电子元器件，从而可有效的节省成本，达到理想的控制效果，同时提高电池组电压工作范围，也可以保证无刷马达工作平缓稳定，还具有开路检测保护电路，可有效的保证无刷马达使用稳定性和可靠性，适用性强且实用性好。

Description

低成本无刷马达升压电路

技术领域

本实用新型属于无刷马达电路技术领域，具体涉及一种低成本无刷马达升压电路。

背景技术

常用的无刷马达基本有正极、负极和调节控制端三端输出，可通过控制端调节占空比或者调节电压大小方式来改变转速的大小，而成本较低的无刷马达只有正负极两端输出，并无调节控制端。而使用改变正极电压的占空比方式来改变无刷马达的方法，可调节的范围过少，误差较大。故而适用性和实用性受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构设置合理且使用稳定性好的低成本无刷马达升压电路，通过改变正极输入电压的方式可调节无刷马达的转速，从而达到理想的控制效果。

实现本实用新型目的的技术方案是一种低成本无刷马达升压电路，包括电池组、与所述电池组相连接的无刷马达，在所述电池组与所述无刷马达之间还设有控制电路、升压电路、驱动电路和开路检测保护电路，所述控制电路的输入端连接在电池组的正极，所述控制电路的升压控制端与所述升压电路相连接，所述控制电路的驱动信号端通过驱动电路与所述无刷马达相连接，所述开路检测保护电路与所述控制电路的检测信号端相连接。

所述升压电路包括第二单向二极管、电感、第四单向二极管、第二电容、MOS管、第九电阻和第十电阻，所述第二单向二极管的正极与电池组相连接、所述第二单向二极管的负极通过电感连接在第四单向二极管的正极上，所述第四单向二极管的负极连接在无刷电机的正极端，所述MOS管的漏极连接在电感与第四单向二极管的连接点上，所述MOS管的源极接地且栅极通过第九电阻连接在控制电路的升压控制端，所述第十电阻连接在MOS管的栅极与源极之间，所述第二电容的正极端连接在第四单向二极管的负极且第二电容的负极端连接在MOS管的源极上。

所述开路检测保护电路包括第十三电阻、第十四电阻和第十五电阻，所述第十三电阻与所述第十四电阻串联后一端连接在无刷马达的负极另一端接地，所述第十五电阻的一端连接在第十三电阻与第十四电阻的连接点上另一端连接在控制电路的检测信号端。

所述驱动电路包括三极管、第十一电阻和第十二电阻，所述三极管的集电极连接在无刷马达的负极且发射极接地，所述三极管的基极通过第十一电阻连接在控制电路的驱动信号端，所述第十二电阻连接在三极管的基极与发射极之间。

所述控制电路包括控制芯片、第三单向二极管、第一电容和轻触按键开关，所述第三单向二极管与第一电容串联后与电池组相并联且第三单向二极管的正极连接在电池组的正极上，所述控制芯片的电源端连接在第三单向二极管与第一电容的连接点上，所述轻触按键开关连接在控制芯片的INTO引脚与地线之间。

所述MOS管为N沟道MOS管。

所述三极管为NPN型三极管。

本实用新型具有积极的效果： 本实用新型的结构设置合理，其升压电路不存在输出端反馈电压检测，从而可以有效的减少反馈电压检测的电子元器件，从而可有效的节省成本，同时其可以改变正极输入电压的方式可调节无刷马达的转速，从而达到理想的控制效果，同时提高电池组电压工作范围，也可以保证无刷马达工作平缓稳定，还具有开路检测保护电路，可有效的保证无刷马达使用稳定性和可靠性，适用性强且实用性好。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

（实施例1）

图1显示了本实用新型的一种具体实施方式，其中图1为本实用新型的电路结构示意图。

见图1，一种低成本无刷马达升压电路，包括电池组1、与所述电池组1相连接的无刷马达2，在所述电池组1与所述无刷马达2之间还设有控制电路3、升压电路4、驱动电路5和开路检测保护电路6，所述控制电路3的输入端连接在电池组1的正极，所述控制电路3的升压控制端与所述升压电路4相连接，所述控制电路3的驱动信号端通过驱动电路5与所述无刷马达2相连接，所述开路检测保护电路6与所述控制电路3的检测信号端相连接。

所述升压电路4包括第二单向二极管D2、电感L1、第四单向二极管D4、第二电容C2、MOS管Q1、第九电阻R9和第十电阻R10，所述第二单向二极管D2的正极与电池组1相连接、所述第二单向二极管D2的负极通过电感L1连接在第四单向二极管D4的正极上，所述第四单向二极管D4的负极连接在无刷电机2的正极端，所述MOS管Q1的漏极连接在电感L1与第四单向二极管D4的连接点上，所述MOS管Q1的源极接地且栅极通过第九电阻R9连接在控制电路3的升压控制端，所述第十电阻R10连接在MOS管Q1的栅极与源极之间，所述第二电容C2的正极端连接在第四单向二极管D4的负极且第二电容的负极端连接在MOS管的源极上。与常见的升压电路不同，该升压电路并不存在输出端反馈电压检测。若使用输出端反馈电压检测，即控制芯片 U2需要存在AD检测功能，而存在AD检测功能的控制芯片价格相对较高，为节约成本，因此不采用常用方式反馈调节，而采用较新的方式处理。当选择某一模式时，PWN端输出一个固定的占空比，使电容C2两端升压到较高的电压；当BT两端电压降低到一定值时，在Vdd端检测到较低电压值时，PWN端的占空比也不再变化，保持固定值；当BT两端电压升高超过一定值时，Vdd端检测到较高电压，就会将PWN端输出的占空比调少，从而保证电容C2两端的电压不会超出一定范围。因电池BT两端变化的电压值相对范围较少，因此电容C2两端的电压值变化范围不大，可使无刷马达工作平缓变化。

所述开路检测保护电路6包括第十三电阻R13、第十四电阻R14和第十五电阻R15，所述第十三电阻R13与所述第十四电阻R14串联后一端连接在无刷马达2的负极另一端接地，所述第十五电阻R15的一端连接在第十三电阻R13与第十四电阻R14的连接点上另一端连接在控制电路3的检测信号端。电阻R13、R14、R5组成的开路检测保护电路，可保证电路能正常工作。当无刷马达处于开路的状态下，假若不存在该保护电路，电容C2两端电压将持续充电到一定值，之后将出现损坏。无刷马达正常状态下，通电瞬间，电流通过马达到电阻R13和R14支路，使DETC端为高电平，即控制芯片判断无刷马达正常，即可进入正常工作模式；当无刷马达开路状态下，因R13和R14无电流通过，DETC端为低电平，即控制芯片判断无刷马达开路，将不进入正常工作状态。

所述驱动电路5包括三极管Q2、第十一电阻R11和第十二电阻R12，所述三极管Q2的集电极连接在无刷马达2的负极且发射极接地，所述三极管Q2的基极通过第十一电阻R11连接在控制电路3的驱动信号端，所述第十二电阻R12连接在三极管Q2的基极与发射极之间。

所述控制电路3包括控制芯片U2、第三单向二极管D3、第一电容C1和轻触按键开关SW，所述第三单向二极管与第一电容串联后与电池组相并联且第三单向二极管的正极连接在电池组的正极上，所述控制芯片的电源端连接在第三单向二极管与第一电容的连接点上，所述轻触按键开关连接在控制芯片的INTO引脚与地线之间。

所述MOS管为N沟道MOS管。

所述三极管为NPN型三极管。

较低电压值的电池通过二极管D3给控制芯片 U2供电，另一支路通过二极管D2给电感L1、二极管D4、场效应管Q1和电解电容C2组成的升压电路供电，通过改变PWN的占空比可将BT两端较低电压升压到电容C2两端较高的电压，再通过控制芯片提供FAN端高电平，开启三极管Q2，从而驱动无刷马达。

因无刷马达需要一定的启动电压，当电池电压BT值较低时，无法令无刷马达正常启动，因此在无刷马达启动时，需先将PWN端的占空比调高，令无刷马达先从较高电压启动，经过2S的启动后，再降低到正常工作模式的占空比，此处理可令无刷马达在电池BT电压范围内都正常工作。

本实用新型的结构设置合理，其升压电路不存在输出端反馈电压检测，从而可以有效的减少反馈电压检测的电子元器件，从而可有效的节省成本，同时其可以改变正极输入电压的方式可调节无刷马达的转速，从而达到理想的控制效果，同时提高电池组电压工作范围，也可以保证无刷马达工作平缓稳定，还具有开路检测保护电路，可有效的保证无刷马达使用稳定性和可靠性，适用性强且实用性好。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种低成本无刷马达升压电路，包括电池组、与所述电池组相连接的无刷马达，其特征在于：在所述电池组与所述无刷马达之间还设有控制电路、升压电路、驱动电路和开路检测保护电路，所述控制电路的输入端连接在电池组的正极，所述控制电路的升压控制端与所述升压电路相连接，所述控制电路的驱动信号端通过驱动电路与所述无刷马达相连接，所述开路检测保护电路与所述控制电路的检测信号端相连接。

2.根据权利要求1所述的低成本无刷马达升压电路，其特征在于：所述升压电路包括第二单向二极管、电感、第四单向二极管、第二电容、MOS管、第九电阻和第十电阻，所述第二单向二极管的正极与电池组相连接、所述第二单向二极管的负极通过电感连接在第四单向二极管的正极上，所述第四单向二极管的负极连接在无刷电机的正极端，所述MOS管的漏极连接在电感与第四单向二极管的连接点上，所述MOS管的源极接地且栅极通过第九电阻连接在控制电路的升压控制端，所述第十电阻连接在MOS管的栅极与源极之间，所述第二电容的正极端连接在第四单向二极管的负极且第二电容的负极端连接在MOS管的源极上。

3.根据权利要求2所述的低成本无刷马达升压电路，其特征在于：所述开路检测保护电路包括第十三电阻、第十四电阻和第十五电阻，所述第十三电阻与所述第十四电阻串联后一端连接在无刷马达的负极另一端接地，所述第十五电阻的一端连接在第十三电阻与第十四电阻的连接点上另一端连接在控制电路的检测信号端。

4.根据权利要求3所述的低成本无刷马达升压电路，其特征在于：所述驱动电路包括三极管、第十一电阻和第十二电阻，所述三极管的集电极连接在无刷马达的负极且发射极接地，所述三极管的基极通过第十一电阻连接在控制电路的驱动信号端，所述第十二电阻连接在三极管的基极与发射极之间。

5.根据权利要求4所述的低成本无刷马达升压电路，其特征在于：所述控制电路包括控制芯片、第三单向二极管、第一电容和轻触按键开关，所述第三单向二极管与第一电容串联后与电池组相并联且第三单向二极管的正极连接在电池组的正极上，所述控制芯片的电源端连接在第三单向二极管与第一电容的连接点上，所述轻触按键开关连接在控制芯片的INTO引脚与地线之间。

6.根据权利要求5所述的低成本无刷马达升压电路，其特征在于：所述MOS管为N沟道MOS管。

7.根据权利要求6所述的低成本无刷马达升压电路，其特征在于：所述三极管为NPN型三极管。