CN207475180U - 一种电动工具安全启动保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动工具安全启动保护电路，包括电源模块、第一控制电路、第二控制电路、安全启动电路以及电机启动电路；所述第一控制电路包括电动工具启动开关、第一电阻、第二电阻、第二电容、第三电容、三极管和稳压芯片；所述电源模块包括电池正极、电池负极、电机接入正极、电机接入负极；本电路可以在启动开关已闭合时插入电池的情况下实现有效的安全保护，电路由纯硬件组成，结构简单。可靠性高、成本低廉，不同工具类的产品移植性强。
Description
技术领域
本实用新型属于保护电路领域，具体涉及一种电动工具安全启动保护电路。
背景技术
电动工具产品如电钻、电锯、角磨机的功能具有很强的破坏性，因此做好使用者的安全防护是很重要的。以电池为动力源的工具，主要由工具主体和可拆卸更换的电池包两部分组成。如果工具上的电影开关已经闭合，此时插入电池包工具会突然启动，使用者未戒备时工具有可能对周围的人、物造成伤害。
实用新型内容
本实用新型提供一种结构简单、成本较低、可靠性较高的电动工具安全启动保护电路。
为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：一种电动工具安全启动保护电路，包括电源模块、第一控制电路、第二控制电路、安全启动电路以及电机启动电路；其中电源模块与第一控制电路连接，所述第一控制电路与电机启动电路连接，所述安全启动电路通过第二控制电路与第一控制电路连接；
所述第一控制电路包括电动工具启动开关、第一电阻、第二电阻、第二电容、第三电容、三极管和稳压芯片；所述电源模块包括电池正极、电池负极、电机接入正极、电机接入负极；
所述电池正极通过电动工具启动开关与电机启动电路连接；所述电池正极还与三极管的发射极连接，所述三极管的集电极通过第一电阻接入稳压芯片的输入端，所述第二电容的正极也与稳压芯片的输入端连接，第二电容的负极接地；所述稳压芯片的输出端与第三电容的正极连接，第三电容的负极接地；所述稳压芯片的G端接地；所述三极管的发射极通过第二电阻与三极管的基极连接。
进一步地，所述第二控制电路包括MCU、第三电阻、第三晶体管、二极管、第八电阻、第五电阻、第二十五电阻和第五电容；所述第三晶体管的S极通过第三电阻与三极管的基极连接，所述第三晶体管的D极接地，所述第三晶体管的G极与二极管的负极连接；所述二极管的负极通过第八电阻接地；所述第三晶体管的G极通过第五电阻接入安全启动电路；
所述第三晶体管的G极还依次通过第五电阻、第二十五电阻和第五电容与电机接入正极连接；
所述二极管的正极与MCU的6脚连接，MCU的1脚接入电压，MCU的8脚接地。
进一步地，所述安全启动电路包括第二晶体管、第四电阻、第六电阻和第四电容，所述第二晶体管S极接入第二控制电路；
所述第二晶体管的S极通过第五电阻与二极管的负极连接；所述第二晶体管的D极接地，所述第二晶体管的G极依次通过第四电阻、第四电容与电池正极连接；所述第二晶体管的G极还通过第六电阻接地。
进一步地，所述电机启动电路包括第四晶体管、直流电机、第十四电阻和第十六电阻，所述第四晶体管的S极接入直流电机的电机接入负极，所述第四晶体管的D极接地，所述第四晶体管的G极通过第十四电阻接入MCU的4脚，所述第四晶体管的G极还通过第十六电阻接地；所述直流电机的正极通过电动工具启动开关接入电源模块的电池正极。
本实用新型的有益效果是：本电路可以在启动开关已闭合时插入电池的情况下实现有效的安全保护，电路由纯硬件组成，结构简单。可靠性高、成本低廉，不同工具类的产品移植性强。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型提供的一种电动工具安全启动保护电路的电气原理图；
图2是MCU的引脚示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。
参照图1和图2，本实用新型提供一种电动工具安全启动保护电路，包括电源模块1、第一控制电路2、第二控制电路3、安全启动电路4以及电机启动电路5；所述第一控制电路包括电动工具启动开关、第一电阻R1、第二电阻R2、第二电容C2、第三电容C3、三极管Q1和稳压芯片U1；所述电源模块包括电池正极B+、电池负极B-、电机接入正极M+、电机接入负极M-；
所述电池正极通过电动工具启动开关与电机启动电路连接；所述电池正极B+还与三极管Q1的发射极连接，所述三极管Q1的集电极通过第一电阻R1接入稳压芯片U1的输入端，所述第二电容C2的正极也与稳压芯片U1的输入端连接；所述稳压芯片U1的输出端与第三电容C3的正极连接；所述三极管Q1的发射极通过第二电阻R2与三极管Q1的基极连接。
第二控制电路包括MCU、第三电阻R3、第三晶体管Q3、二极管D1、第八电阻R8、第五电阻R5、第二十五电阻R25和第五电容C5；所述第三晶体管Q3的S极通过第三电阻R3与三极管Q1的基极连接，所述第三晶体管Q3的D极接地，所述第三晶体管Q3的G极与二极管D1的负极连接；所述二极管D1的负极通过第八电阻R8接地；所述第三晶体管Q3的G极通过第五电阻R5接入安全启动电路；
第三晶体管Q3的G极还依次通过第五电阻R5、第二十五电阻R25和第五电容C5与电机接入正极M+连接；
所述二极管D1的正极与MCU的6脚连接，MCU的1脚接入电压。
所述安全启动电路包括第二晶体管Q2、第四电阻R4、第六电阻R6和第四电容C4，所述第二晶体管Q2的S极通过第五电阻R5与二极管D1的负极连接；所述第二晶体管Q2的D极接地，所述第二晶体管Q2的G极依次通过第四电阻R4、第四电容C4与电池正极B+连接；所述第二晶体管Q2的G极还通过第六电阻R6接地。
本实施例中，所述电机启动电路包括第四晶体管Q4、直流电机M、第十四电阻R14和第十六电阻R16，所述第四晶体管Q4的S极接入直流电机M的电机接入负极M-，所述第四晶体管Q4的D极接地，所述第四晶体管Q4的G极通过第十四电阻R14接入MCU的4脚，所述第四晶体管Q4的G极还通过第十六电阻R16接地；所述直流电机M的正极通过电动工具启动开关接入电池正极。
在电动工具启动开关断开时插入电池包，电池正极B+的电压通过第四电容C4、第四电阻R4充电使得第二晶体管Q2导通，导通时间约为100ms，因为第二晶体管Q2导通时间短暂，使用者的操作速度慢于第二晶体管Q2的导通时间，闭合开关时第四电容C4充满电，第二晶体管Q2已经截止。此时闭合电动工具启动开关，直流电机接入正极M+的电压通过第五电容C5、第二十五电阻R25、第五电阻R5充电，驱动第三晶体管Q3和三极管Q1导通，电池正极B+电压通过三极管Q1的集电极和发射极给稳压芯片U1供电，稳压芯片U1(例如LM7805稳压芯片)输出5V电压给MCU(单片机)供电，MCU上电后6脚输出高电平使得第三晶体管Q3、三极管Q1导通持续给稳压芯片U1供电，MCU得到稳定持续的5V电压，4脚输出高电平驱动第四晶体管Q4导通，驱动直流电机M转动。
在电动工具启动开关闭合时插入电池包，电池正极B+电压通过第四电阻R4、第四电容C4充电使第二晶体管Q2短暂导通，导通时间约为100ms，同时电机接入正极M+电压通过第五电容C5、第二十五电阻R25、第五电阻R5充电，但充电的电流会被第二晶体管Q2旁路到地，第三晶体管Q3无法导通，导致三极管Q1也无法导通给稳压芯片U1供电，MCU没有5V电压无法工作，第四晶体管Q4的栅极没有驱动电压也不会导通，直流电机不会转动，因此起到了保护作用，要启动工具，只需断开电动工具启动开关再次闭合，即可启动工具。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电动工具安全启动保护电路，其特征在于，包括电源模块、第一控制电路、第二控制电路、安全启动电路以及电机启动电路；其中电源模块与第一控制电路连接，所述第一控制电路与电机启动电路连接，所述安全启动电路通过第二控制电路与第一控制电路连接；
所述第一控制电路包括电动工具启动开关、第一电阻、第二电阻、第二电容、第三电容、三极管和稳压芯片；所述电源模块包括电池正极、电池负极、电机接入正极、电机接入负极；
所述电池正极通过电动工具启动开关与电机启动电路连接；所述电池正极还与三极管的发射极连接，所述三极管的集电极通过第一电阻接入稳压芯片的输入端，所述第二电容的正极也与稳压芯片的输入端连接，第二电容的负极接地；所述稳压芯片的输出端与第三电容的正极连接，第三电容的负极接地；所述稳压芯片的G端接地；所述三极管的发射极通过第二电阻与三极管的基极连接。
2.根据权利要求1所述的一种电动工具安全启动保护电路，其特征在于，所述第二控制电路包括MCU、第三电阻、第三晶体管、二极管、第八电阻、第五电阻、第二十五电阻和第五电容；所述第三晶体管的S极通过第三电阻与三极管的基极连接，所述第三晶体管的D极接地，所述第三晶体管的G极与二极管的负极连接；所述二极管的负极通过第八电阻接地；所述第三晶体管的G极通过第五电阻接入安全启动电路；
所述第三晶体管的G极还依次通过第五电阻、第二十五电阻和第五电容与电机接入正极连接；
所述二极管的正极与MCU的6脚连接，MCU的1脚接入电压，MCU的8脚接地。
3.根据权利要求2所述的一种电动工具安全启动保护电路，其特征在于，所述安全启动电路包括第二晶体管、第四电阻、第六电阻和第四电容，所述第二晶体管S极接入第二控制电路；
所述第二晶体管的S极通过第五电阻与二极管的负极连接；所述第二晶体管的D极接地，所述第二晶体管的G极依次通过第四电阻、第四电容与电池正极连接；所述第二晶体管的G极还通过第六电阻接地。
4.根据权利要求3所述的一种电动工具安全启动保护电路，其特征在于，所述电机启动电路包括第四晶体管、直流电机、第十四电阻和第十六电阻，所述第四晶体管的S极接入直流电机的电机接入负极，所述第四晶体管的D极接地，所述第四晶体管的G极通过第十四电阻接入MCU的4脚，所述第四晶体管的G极还通过第十六电阻接地；所述直流电机的正极通过电动工具启动开关接入电源模块的电池正极。
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| CN109302052A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-02-01 | 广东乐心医疗电子股份有限公司 | 一种高压启动电路及开关电源 |
| CN109309460A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-02-05 | 张家港华捷电子有限公司 | 一种用于无刷控制器的电磁干扰抑制电路及防漏电电路 |
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| CN109302052B (zh) * | 2018-11-12 | 2024-10-18 | 广东乐心医疗电子股份有限公司 | 一种高压启动电路及开关电源 |
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