CN206932185U - 外置usb内置锂电池多档驱动无刷马达电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种外置USB内置锂电池多档驱动无刷马达电路，包括USB接口、锂电池组和无刷马达，在锂电池组与无刷马达之间设有升压电路，还设有多档控制电路，在USB接口上并联有支路电压检测电路，支路电压检测电路与多档控制电路的信号输入端相连接，在无刷马达上还设有驱动电路和检测电路，多档控制电路的占空比信号输出端与升压电路的控制端相连接，在USB接口与升压电路的输入端之间还设有单向二极管电路，在USB接口与锂电池组之间设有锂电池管理电路，在多档控制电路与地线之间设有开关电路。本实用新型的结构设置合理，不同的PWM占空比输出，实现升压电路升压出不同的电压值，使用稳定性好且适用性强，实用性好。
Description
技术领域
本实用新型属于马达驱动电路，具体涉及一种外置USB内置锂电池多档驱动无刷马达电路。
背景技术
产品存在多档选择，内置使用锂电池驱动无刷马达，同时可使用外置USB供电驱动无刷马达。由于内置锂电池与外置USB的电压不同，因此通常情况下，会先将两种电压升压到一个固定可使无刷马达正常工作的电压值，之后通过调节开关管的占空比来控制产品的档位选择，故而适用性和实用性受到限制。
发明内容
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外置USB内置锂电池多档驱动无刷马达电路。
实现本实用新型目的的技术方案是一种外置USB内置锂电池多档驱动无刷马达电路，包括USB接口、锂电池组和无刷马达，所述 USB接口与所述锂电池组相并联且所述锂电池组与所述无刷马达相连接，在所述锂电池组与无刷马达之间设有升压电路，还设有多档控制电路，在所述USB接口上并联有支路电压检测电路，所述支路电压检测电路与所述多档控制电路的信号输入端相连接，在所述无刷马达上还设有驱动电路和检测电路，所述多档控制电路的占空比信号输出端与所述升压电路的控制端相连接，所述多档控制电路的驱动信号端与所述驱动电路相连接且检测电路与所述多档控制电路的信号输入端相连接，在所述USB接口与升压电路的输入端之间还设有单向二极管电路，在所述USB接口与锂电池组之间设有锂电池管理电路，在所述多档控制电路与地线之间设有开关电路。
所述升压电路包括电感、整流二极管、滤波电容、控制MOS管、第三电阻和第四电阻，所述电感与整流二极管的正极相连接且所述电感的另一端连接在单向二极管电路的输出端、锂电池组的正极上，所述整流二极管的负极与无刷马达相连接，所述滤波电容的一端连接在整流二极管的负极另一端接地，所述控制MOS管的漏极连接在电感与整流二极管的连接点上、源极接地且栅极通过第三电阻连接在多档控制电路的占空比信号输出端，所述第四电阻连接在控制MOS管的栅极与源极之间。
所述支路电压检测电路包括串联的第一电阻和第二电阻，所述多档控制电路的信号输入端连接在第一电阻与第二电阻的连接点上。
所述驱动电路包括三极管、第五电阻、第六电阻，所述检测电路包括串联的第八电阻和第九电阻，所述三极管的集电极连接在无刷马达的负极、发射极接地且基极通过第五电阻连接在无档控制电路的驱动信号端，所述第六电阻连接在三极管的基极与发射极之间，所述检测电路连接在三极管的集电极与发射极之间，所述多档控制电路的信号输入端连接在第八电阻与第九电阻的连接点上。
其工作原理简述如下：当使用内置锂电池供电时，电流通过电感、整流二极管、控制MOS管组成的升压电路供电，多档控制电路通过不同档位情况下的固定PWN占空比，使升压出不同的电压值，由多档控制电路提供一个高电平给FAN端，使三极管完全导通，使无刷马达工作起来。
当使用外置USB时，由于同时需对锂电池进行充电，因此外置 USB通过锂电池管理电路对锂电池进行充电。当需驱动无刷马达时，电流通过单向二极管电路，给电感、整流二极管、控制MOS管组成的升压电路供电，多档控制电路通过不同档位情况下的固定PWN占空比，使升压出不同的电压值，再提供一个高电平给FAN端，使三极管完全导通，使无刷马达工作起来。
由于锂电池的电压值与外置USB的电压值不同，因此通过支路电压检测电路(由电阻R1与电阻R2组成的支路EXP端)是否存在电压，来控制两种情况下各种档位的不同占空比值，从而升压出相差无异的马达驱动电压。
由于每种档位下使用固定的占空比值，即可取消升压电路的输出端电压检测，即控制IC可选择无A/D转换的IC，即可节省成本。同时由于固定的占空比值，因此随着锂电池电压降低时，升压电路的输出端电压将会降低，所需电流都将降低，因此输入的电流将会降低，因此不会存在电池电压越低工作电流越大的情况，同时锂电池不会出现过流保护的情况，产品即可拥有更长的使用时间。
为防止无刷马达未接上的情况下开机会导致升压电路升压到很高的电压，因此在产品开机的瞬间，需先检测由电阻R8和R9组成的支路DETC端是否存在电压。若为高电平，即无刷马达正常，可正常工作；若为低电平，即无刷马达无接上，PWN端将不提供占空比升压，达到保护的作用。
本实用新型具有积极的效果：本实用新型的结构设置合理，可以根据不同的使用情况实现不同的PWM占空比输出，从而实现升压电路升压出不同的电压值，使用稳定性好且适用性强，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为本实用新型的结构示意图。
见图1，一种外置USB内置锂电池多档驱动无刷马达电路，包括 USB接口1、锂电池组2和无刷马达3，所述USB接口1与所述锂电池组2相并联且所述锂电池组2与所述无刷马达3相连接，在所述锂电池组2与无刷马达3之间设有升压电路4，还设有多档控制电路5，在所述USB接口上并联有支路电压检测电路6，所述支路电压检测电路与所述多档控制电路的信号输入端相连接，在所述无刷马达上还设有驱动电路7和检测电路8，所述多档控制电路5的占空比信号输出端与所述升压电路4的控制端相连接，所述多档控制电路5的驱动信号端与所述驱动电路7相连接且检测电路8与所述多档控制电路5的信号输入端相连接，在所述USB接口与升压电路的输入端之间还设有单向二极管电路9，在所述USB接口与锂电池组之间设有锂电池管理电路10，在所述多档控制电路与地线之间设有开关电路11。
所述升压电路4包括电感L、整流二极管D4、滤波电容C2、控制MOS管Q1、第三电阻R3和第四电阻R4，所述电感L与整流二极管 D4的正极相连接且所述电感的另一端连接在单向二极管电路的输出端、锂电池组的正极上，所述整流二极管D4的负极与无刷马达3相连接，所述滤波电容C2的一端连接在整流二极管的负极另一端接地，所述控制MOS管Q1的漏极连接在电感L与整流二极管D4的连接点上、源极接地且栅极通过第三电阻R3连接在多档控制电路5的占空比信号输出端，所述第四电阻R4连接在控制MOS管的栅极与源极之间。
所述分支电压检测电路6包括串联的第一电阻R1和第二电阻R2，所述多档控制电路的信号输入端连接在第一电阻与第二电阻的连接点上。
所述驱动电路7包括三极管Q2、第五电阻R5、第六电阻R6，所述检测电路8包括串联的第八电阻R8和第九电阻R9，所述三极管的集电极连接在无刷马达的负极、发射极接地且基极通过第五电阻连接在无档控制电路的驱动信号端，所述第六电阻连接在三极管的基极与发射极之间，所述检测电路连接在三极管的集电极与发射极之间，所述多档控制电路的信号输入端连接在第八电阻与第九电阻的连接点上。
其工作原理简述如下：当使用内置锂电池供电时，电流通过电感、整流二极管、控制MOS管组成的升压电路供电，多档控制电路通过不同档位情况下的固定PWN占空比，使升压出不同的电压值，由多档控制电路提供一个高电平给FAN端，使三极管完全导通，使无刷马达工作起来。
当使用外置USB时，由于同时需对锂电池进行充电，因此外置 USB通过锂电池管理电路对锂电池进行充电。当需驱动无刷马达时，电流通过单向二极管电路，给电感、整流二极管、控制MOS管组成的升压电路供电，多档控制电路通过不同档位情况下的固定PWN占空比，使升压出不同的电压值，再提供一个高电平给FAN端，使三极管完全导通，使无刷马达工作起来。
由于锂电池的电压值与外置USB的电压值不同，因此通过支路电压检测电路(由电阻R1与电阻R2组成的支路EXP端)是否存在电压，来控制两种情况下各种档位的不同占空比值，从而升压出相差无异的马达驱动电压。
由于每种档位下使用固定的占空比值，即可取消升压电路的输出端电压检测，即控制IC可选择无A/D转换的IC，即可节省成本。同时由于固定的占空比值，因此随着锂电池电压降低时，升压电路的输出端电压将会降低，所需电流都将降低，因此输入的电流将会降低，因此不会存在电池电压越低工作电流越大的情况，同时锂电池不会出现过流保护的情况，产品即可拥有更长的使用时间。
为防止无刷马达未接上的情况下开机会导致升压电路升压到很高的电压，因此在产品开机的瞬间，需先检测由电阻R8和R9组成的支路DETC端是否存在电压。若为高电平，即无刷马达正常，可正常工作；若为低电平，即无刷马达无接上，PWN端将不提供占空比升压，达到保护的作用。
本实用新型的结构设置合理，可以根据不同的使用情况实现不同的PWM占空比输出，从而实现升压电路升压出不同的电压值，使用稳定性好且适用性强，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 (4)
1.一种外置USB内置锂电池多档驱动无刷马达电路，包括USB接口、锂电池组和无刷马达，所述USB接口与所述锂电池组相并联且所述锂电池组与所述无刷马达相连接，其特征在于：在所述锂电池组与无刷马达之间设有升压电路，还设有多档控制电路，在所述USB接口上并联有支路电压检测电路，所述支路电压检测电路与所述多档控制电路的信号输入端相连接，在所述无刷马达上还设有驱动电路和检测电路，所述多档控制电路的占空比信号输出端与所述升压电路的控制端相连接，所述多档控制电路的驱动信号端与所述驱动电路相连接且检测电路与所述多档控制电路的信号输入端相连接，在所述USB接口与升压电路的输入端之间还设有单向二极管电路，在所述USB接口与锂电池组之间设有锂电池管理电路，在所述多档控制电路与地线之间设有开关电路。
2.根据权利要求1所述的外置USB内置锂电池多档驱动无刷马达电路，其特征在于：所述升压电路包括电感、整流二极管、滤波电容、控制MOS管、第三电阻和第四电阻，所述电感与整流二极管的正极相连接且所述电感的另一端连接在单向二极管电路的输出端、锂电池组的正极上，所述整流二极管的负极与无刷马达相连接，所述滤波电容的一端连接在整流二极管的负极另一端接地，所述控制MOS管的漏极连接在电感与整流二极管的连接点上、源极接地且栅极通过第三电阻连接在多档控制电路的占空比信号输出端，所述第四电阻连接在控制MOS管的栅极与源极之间。
3.根据权利要求2所述的外置USB内置锂电池多档驱动无刷马达电路，其特征在于：所述支路电压检测电路包括串联的第一电阻和第二电阻，所述多档控制电路的信号输入端连接在第一电阻与第二电阻的连接点上。
4.根据权利要求3所述的外置USB内置锂电池多档驱动无刷马达电路，其特征在于：所述驱动电路包括三极管、第五电阻、第六电阻，所述检测电路包括串联的第八电阻和第九电阻，所述三极管的集电极连接在无刷马达的负极、发射极接地且基极通过第五电阻连接在无档控制电路的驱动信号端，所述第六电阻连接在三极管的基极与发射极之间，所述检测电路连接在三极管的集电极与发射极之间，所述多档控制电路的信号输入端连接在第八电阻与第九电阻的连接点上。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111009946A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-14 | 广东金莱特电器股份有限公司 | 灯具及电池过放控制电路和方法 |
| CN113241823A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-10 | 任谦 | 一种基于固定占空比的模拟一次电池放电特性的电压调节电路和方法 |
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2017
- 2017-04-27 CN CN201720456666.7U patent/CN206932185U/zh active Active
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