CN206775418U - 一种大功率直流电机驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型描述了一种大功率直流电机驱动电路，包括H桥电路、与非门逻辑电路、光耦隔离电路和电源电路四大模块；所述H桥电路能够安全有效的控制两个直流电机双向转动；所述与非门逻辑电路包括两个与非门逻辑芯片74HC00和一个与门逻辑芯片74HC08，用于控制P‑MOS管和N‑MOS管的导通或关闭；所述光耦隔离电路能够隔离控制电路和驱动电路，保护单片机控制部分，使其能够稳定的运行；所述电源电路将24v高压转换成18v、5v低压为其他电路供电。本实用新型大功率直流电机驱动电路可以同时控制两个直流电机工作，还能够调节两个直流电机的转速，支持大多数单片机直接驱动，功率高、性能稳定，适用于各种工业自动化控制场合。

Description

一种大功率直流电机驱动电路

技术领域

本实用新型涉及电机驱动技术领域，特别是涉及一种大功率直流电机驱动电路。

背景技术

直流电机是指能将直流电能转换成电能的旋转电机，具有优良的调速特性，可以实现频繁的启动、制动和反转，能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求，广泛应用于工业控制领域。现在的一些直流电机驱动电路存在着功能低、性能不稳定、功能不齐全的不足，驱动的性能直接影响着整个系统的性能，所以这些驱动电路无法满足直流电机在工业自动化控制领域的强烈需求，阻碍了机电一体化的快速发展。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大功率直流电机驱动电路，同时控制两个直流电机，可以用PWM调整两个直流电机的转速，使其安全稳定可靠的运转。

为了满足上述要求，本实用新型提供了一种大功率直流电机驱动电路。本实用新型所采用的技术方案是：

1.一种大功率直流电机驱动电路，其特征在于：包括H桥电路、与非门逻辑电路、光耦隔离电路和电源电路四大模块，所述H桥电路能够安全有效的控制两个直流电机双向转动；所述与非门逻辑电路包括两个与非门逻辑芯片74HC00和一个与门逻辑芯片74HC08，用于控制所述H桥电路中P-MOS管和N-MOS管的导通或关闭，与所述H桥电路相连；光耦隔离电路与与非门逻辑电路相连，能够隔离控制电路和驱动电路，保护单片机控制部分，使其能够稳定的运行；电源电路分别与所述H桥电路、所述与非门逻辑电路和所述光耦隔离电路相连，将24v高压转换成18v、5v低压为所述H桥电路、所述与非门逻辑电路和所述光耦隔离电路供电。

2.所述H桥电路包括四个P-MOS管Q8、Q9、Q10、Q11和四个N-MOS管Q13、Q14、Q15、Q16，所述P-MOS管Q8、Q9、Q10、Q11型号均为50P06,所述N-MOS管Q13、Q14、Q15、Q16型号均为IRF540；所述P-MOS管Q8、Q9、Q10、Q11的源极均接24V电源，所述P-MOS管Q8的漏极接N-MOS管Q13的漏极，所述P-MOS管Q9的漏极接N-MOS管Q14的漏极，所述P-MOS管Q10的漏极接N-MOS管Q15的漏极，所述P-MOS管Q11的漏极接N-MOS管Q16的漏极，所述P-MOS管Q8的基极接与非门逻辑芯片U1的引脚3，所述P-MOS管Q9的基极接与非门逻辑芯片U1的引脚6，所述P-MOS管Q10的基极接与非门逻辑芯片U1的引脚8，所述P-MOS管Q11的基极接与非门逻辑芯片U1的引脚11；所述N-MOS管Q13、Q14、Q15、Q16的漏极均接地，所述N-MOS管Q13的基极接与非门逻辑芯片U2的引脚3，所述N-MOS管Q14的基极接与非门逻辑芯片U2的引脚6，所述N-MOS管Q15的基极接与非门逻辑芯片U2的引脚8，所述N-MOS管Q16的基极接与非门逻辑芯片U2的引脚11。

3.所述与非门逻辑电路的与非门逻辑芯片U1的引脚7接电源电路的18v直流电压，引脚14接24v直流电压，引脚10和引脚13相连；所述与非门逻辑芯片U2的引脚2和引脚5相连，引脚7接地，引脚14接5v直流电压，引脚10和引脚13相连后接与门逻辑芯片U3的引脚4和引脚5。

4.所述光耦隔离电路的可控制的光电耦合器件U4、U5、U6、U7、U8、U9的型号均为为TLP521,所述光电耦合器件U4的阳极通过510Ω电阻R1接5v,阴极接第一电机的使能端ENA，发射极接5v，集电极接510Ω的电阻R2和二极管D11的输入端，电阻R2的另一端接地，二极管D11的输出端通过10k电阻R34接入三极管Q5的基集，三极管Q5的集电极接地，发射极通过10k电阻R29接24v；所述光电耦合器件U5的阳极通过510Ω电阻R3接5v,阴极接第二电机的使能端ENB，发射极接5v，集电极接510Ω的电阻R4和二极管D12的输入端，电阻R4的另一端接地，二极管D12的输出端通过10k电阻R35接入三极管Q6的基集，三极管Q6的集电极接地，发射极通过10k电阻R31接24v；所述光电耦合器件U6的阳极通过510Ω电阻R5接5v,阴极接控制第一电机伸缩的IN1，发射极接5v，集电极接510Ω的电阻R6、二极管D7的输入端和10k电阻R18的一端，电阻R6的另一端接地，二极管D7的输出端和二极管D9的输出端相连，电阻R18的另一端接入三极管Q1的基集，三极管Q1的集电极接地，发射极通过10k电阻R14接24v；所述光电耦合器件U7的阳极通过510Ω电阻R7接5v,阴极接控制第二电机伸缩的IN3，发射极接5v，集电极接510Ω的电阻R8、二极管D8的输入端和10k电阻R25的一端，电阻R8的另一端接地，二极管D8的输出端和二极管D10的输出端相连，电阻R25的另一端接入三极管Q3的基集，三极管Q3的集电极接地，发射极通过10k电阻R20接24v；所述光电耦合器件U9的阳极通过510Ω电阻R9接5v,阴极接控制第一电机伸缩的IN2，发射极接5v，集电极接510Ω的电阻R10、二极管D9的输入端和10k电阻R19的一端，电阻R10的另一端接地，电阻R19的另一端接入三极管Q2的基集，三极管Q2的集电极接地，发射极通过10k电阻R16接24v；所述光电耦合器件U10de阳极通过510Ω电阻R11接5v,阴极接控制第二电机伸缩的IN4，发射极接5v，集电极接510Ω的电阻R12、二极管D10的输入端和10k电阻R26的一端，电阻R12的另一端接地，电阻R26的另一端接入三极管Q4的基集，三极管Q4的集电极接地，发射极通过10k电阻R22接24v。

5.所述电源电路通过开关稳压集成电路转换后连接三端稳压集成电路L1的输入端，L1的输出端接三端稳压集成电路L2的输入端，所述电源电路的1000uf电解电容C15的阳极、TVS管D1的一端、TVS管D2的一端、0.1uf电容C3的一端和三端稳压集成电路L1的输入端接24v，电解电容C15的阴极、TVS管D1的另一端、TVS管D2的另一端、0.1uf电容C3的另一端和三端稳压集成电路L1的GND端接地；所述三端稳压集成电路L1的型号为LM7818，将输入的直流电压24v电压转化成18v，L1的输出端输出18v直流电压，100uf电解电容C40的阳极、电容C4的一端和三端稳压集成电路L2的输入端接18v，100uf电解电容C40的阴极、电容C4的另一端和三端稳压集成电路L2的GND端接地；所述三端稳压集成电路L2的型号为LM7805，将输入的直流电压18v电压转化成5v，L2的输出端输出5v直流电压。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型驱动电路功率大，性能稳定，能支持两个直流电机同时工作，并能够通过PWM调整两个直流电机的速度，采用灌电流驱动方式，支持绝大多数单片机直接驱动，采用光电隔离，保证单片机控制电路的稳定。

附图说明

图1为本实用新型的驱动电路

图2为本实用新型的H桥电路和与非逻辑电路

图3为为本实用新型的光耦隔离电路

图4为本实用新型的电源电路

图5为单片机控制电机电路

图6为本实用新型的电机接口端子电路

图7为本实用新型的指示电路

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

如图1所示，一种大功率直流电机驱动电路，其特征在于：所述电路包括H桥电路、与非门逻辑电路、光耦隔离电路和电源电路四大模块；所述H桥电路包括四个P-MOS管和四个N-MOS管；所述与非门逻辑电路包括4.7k电阻R39、R40,10k电阻R38、R28、R30、R37,两个与非门逻辑芯片74HC00和一个与门逻辑芯片74HC08；所述光耦隔离电路包括510欧姆电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12，10k电阻R34、R35、R18、R25、R19、R26、R29、R32、R31、R33、R14、R15、R20、R21、R16、R17、R22、R23，光电耦合器件U4、U5、U6、U7、U8、U9，二极管D11、D12、D7、D8、D9、D10，三极管Q5、Q6、Q1、Q3、Q2、Q4；所述电源稳压电路包括1000vf电解电容C15,100vf电解电容C30、C40，0.1uf电容C1、C3、C4，TVS管D1、TVS管D2、三端稳压集成电路L1和三端稳压集成电路L2。

图5显示为单片机控制两个直流电机，5v接单片机的5v；使能ENA、ENB可以直接接高电平最大速度运转也可以接单片机的PWM引脚控制两个直流电机的转速；IN1、IN2、IN3、IN4可以接单片机I/O口，通过控制I/O口的高低电平实现两个直流电机的伸缩；PGND接单片机的GND端。

图6显示为电机接口端子，P4接第一电机，P3接第二电机。

图7显示为指示电路，接入单片机5v电时，发光二极管led1亮，接入24v电源时，发光二极管led2亮。

Claims (3)

1.一种大功率直流电机驱动电路，其特征在于：包括H桥电路、与非门逻辑电路、光耦隔离电路和电源电路四大模块，所述H桥电路能够安全有效的控制两个直流电机双向转动；所述与非门逻辑电路包括两个与非门逻辑芯片74HC00和一个与门逻辑芯片74HC08，用于控制所述H桥电路中P-MOS管和N-MOS管的导通或关闭，与所述H桥电路相连；光耦隔离电路与与非门逻辑电路相连，能够隔离控制电路和驱动电路，保护单片机控制部分，使其能够稳定的运行；电源电路分别与所述H桥电路、所述与非门逻辑电路和所述光耦隔离电路相连，将24v高压转换成18v、5v低压为所述H桥电路、所述与非门逻辑电路和所述光耦隔离电路供电。

2.根据权利要求1所述的一种大功率直流电机驱动电路，其特征在于：所述H桥电路电路包括四个P-MOS管Q8、Q9、Q10、Q11和四个N-MOS管Q13、Q14、Q15、Q16，所述P-MOS管Q8、Q9、Q10、Q11型号均为50P06,所述N-MOS管Q13、Q14、Q15、Q16型号均为IRF540；所述P-MOS管Q8、Q9、Q10、Q11的源极均接24V电源，所述P-MOS管Q8、Q9、Q10、Q11的漏极分别接所述N-MOS管Q13、Q14、Q15、Q16的漏极，所述P-MOS管Q8、Q9、Q10、Q11的基极分别接所述与非门芯片U1的引脚3、引脚6、引脚8和引脚11；所述N-MOS管Q13、Q14、Q15、Q16的漏极均接地，所述N-MOS管Q13、Q14、Q15、Q16的基极分别接所述与非门芯片U2的引脚3、引脚6、引脚8和引脚11。

3.根据权利要求1所述的一种大功率直流电机驱动电路，其特征在于：所述电源电路通过开关稳压集成电路转换后连接三端稳压集成电路L1的输入端，L1的输出端接三端稳压集成电路L2的输入端，所述电源电路的1000uf电解电容C15的阳极、TVS管D1的一端、TVS管D2的一端、0.1uf电容C3的一端和三端稳压集成电路L1的输入端接24v，电解电容C15的阴极、TVS管D1的另一端、TVS管D2的另一端、0.1uf电容C3的另一端和三端稳压集成电路L1的GND端接地；所述三端稳压集成电路L1的型号为LM7818，将输入的直流电压24v电压转化成18v，L1的输出端输出18v直流电压，100uf电解电容C40的阳极、电容C4的一端和三端稳压集成电路L2的输入端接18v，100uf电解电容C40的阴极、电容C4的另一端和三端稳压集成电路L2的GND端接地；所述三端稳压集成电路L2的型号为LM7805，将输入的直流电压18v电压转化成5v，L2的输出端输出5v直流电压。