CN208128155U - 牙科治疗机的电机控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种牙科治疗机的电机控制系统，其特征在于，包括：主处理器、驱动器、H桥电路、传感器及采样芯片；其中，所述主处理器、所述驱动器及所述H桥电路依次串行电连接；所述传感器电连接于所述H桥电路与接地端之间；所述采样芯片电连接于所述主处理器与所述传感器之间。本实用新型采用MOS管作为电子开关，避免了使用继电器时出现的机械磨损、电弧烧伤等现象，从而极大地提高了设备的可靠性；采用DRV8704作为驱动芯片，既可以实现电机的正转与反转，还可以调节电机两端电压，实现调节电机启停时的速度，从而实现座椅缓速启动和缓速停止，提升了患者在治疗过程中的舒适度。

Description

牙科治疗机的电机控制系统

技术领域

本实用新型涉及医疗设备领域，特别涉及一种牙科治疗机的电机控制系统。

背景技术

电机控制系统是牙科治疗机的重要组成部分，其控制座椅的起伏运动，是牙科治疗机的重要组成部分。传统牙科治疗机主要采用继电器作为开关来控制其电机的运转。请参见图1，图1为现有技术提供的一种电机控制系统的电路结构示意图。驱动器002分别电连接主处理器001和继电器003，以根据主处理器001的控制指令，通过继电器在电源正负极之间切换以实现牙科治疗机的电机正转和反转。

由于继电器使用的是机械触点，触点在开关与闭合时，存在机械磨损、电弧烧伤等现象，触点寿命短，故可靠性和可维护性差。此外，继电器的通断或电源切换，只能简单的实现电机正转和反转的运行，是无法调节电机电源电压的，故无法实现对电机转速的控制，从而在电机启动、停止时会出现骤启、骤停现象。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种牙科治疗机的电机控制系统，包括：主处理器、驱动器、H桥电路、传感器及采样芯片；其中，

所述主处理器、所述驱动器及所述H桥电路依次串行电连接；

所述传感器电连接于所述H桥电路与接地端GND之间；

所述采样芯片105电连接于所述主处理器101与所述传感器104之间。

在本实用新型的一个实施例中，所述主处理器101为ARM芯片或者单片机。

在本实用新型的一个实施例中，所述驱动器102为DRV8704芯片。

在本实用新型的一个实施例中，所述H桥电路103包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3及第四MOS管M4，所述第一MOS管M1与所述第二MOS管M2、所述第三MOS管M3与所述第四MOS管M4分别串接于电源端VM与接地端GND之间；所述第一MOS管M1与所述第二MOS管M2串接形成的节点A和所述第三MOS管M3与所述第四MOS管M4串接形成的节点B分别电连接至所述待控制电机的两个输入端。

在本实用新型的一个实施例中，所述驱动器102包括第一控制端1021、第二控制端1022、第三控制端1023、第四控制端1024及第一输入端1025和第二输入端1026；其中，

所述第一控制端1021电连接所述第一MOS管M1的栅极，所述第二控制端1022电连接所述第二MOS管M2的栅极，所述第三控制端1023电连接所述第四MOS管M4的栅极，所述第四控制端1024电连接所述第三MOS管M3的栅极；

所述第一输入端1025及第二输入端1026电连接至所述主处理器101。

在本实用新型的另一个实施例中，所述采样芯片105为INA226芯片。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型采用MOS管作为电子开关，避免了使用继电器时出现的机械磨损、电弧烧伤等现象，从而极大地提高了设备的可靠性；采用DRV8704作为驱动芯片，既可以实现电机的正转与反转，还可以调节电机两端电压，实现调节电机启停时的速度，从而实现座椅缓速启动和缓速停止，提升了患者在治疗过程中的舒适度。

附图说明

下面将结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细的说明。

图1为现有技术提供的一种牙科治疗机的电机控制系统的总体框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种牙科治疗机的电机控制系统的总体框图；

图3为本实用新型实施例提供的一种H桥电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种驱动器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种采样芯片的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种牙科治疗机的电机控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

实施例一

请参见图2，图2为本实用新型实施例提供的一种牙科治疗机的电机控制系统的总体框图。该电机控制系统10包括：主处理器101、驱动器102、H桥电路103、传感器104及采样芯片105；其中，

所述主处理器101、所述驱动器102及所述H桥电路103依次串行电连接；

所述传感器104电连接于所述H桥电路103与接地端GND之间；

所述采样芯片105电连接于所述主处理器101与所述传感器104之间。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述主处理器101为ARM芯片或者单片机。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述驱动器102为DRV8704芯片。

进一步地，在上述实施例的基础上，请参考图3，图3为本实用新型实施例提供的一种H桥电路的结构示意图，所述H桥电路103包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3及第四MOS管M4，所述第一MOS管M1与所述第二MOS管M2、所述第三MOS管M3与所述第四MOS管M4分别串接于电源端VM与接地端GND之间；所述第一MOS管M1与所述第二MOS管M2串接形成的节点A和所述第三MOS管M3与所述第四MOS管M4串接形成的节点B分别电连接所述待控制电机的两个输入端。

进一步地，在上述实施例的基础上，请参考图4，图4为本实用新型实施例提供的一种驱动器的结构示意图，所述驱动器102包括第一控制端1021、第二控制端1022、第三控制端1023、第四控制端1024及第一输入端1025和第二输入端1026；其中，

所述第一控制端1021电连接所述第一MOS管M1的栅极，所述第二控制端1022电连接所述第二MOS管M2的栅极，所述第三控制端1023电连接所述第四MOS管M4的栅极，所述第四控制端1024电连接所述第三MOS管M3的栅极；

所述第一输入端1025及第二输入端1026电连接至所述主处理器101。

所述传感器104电连接至所述第二MOS管M2与所述第四MOS管M4形成的节点C与所述GND端之间；进一步地，所述传感器104可以为采样电阻，通过这个采样电阻，可以采集到整个电机系统运行回路的电压和电流值，并通过I2C接口的高精度采样芯片，实现对电机运行系统功率的实时监控功能。

请参见图5，图5为本实用新型实施例提供的一种采样芯片的结构示意图；所述采样芯片105包括第一采样端1051、第二采样端1052及输出端1053；其中，所述第一采样端1051及所述第二采样端1052分别电连接至所述传感器104的两端；所述输出端1053经I2C总线电连接至所述主处理器101。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述采样芯片105为INA226芯片。

本实用新型采用MOS管作为电子开关，避免了使用继电器时出现的机械磨损、电弧烧伤等现象，从而极大地提高了设备的可靠性；采用DRV8704作为驱动芯片，既可以实现电机的正转与反转，还可以调节电机两端电压，实现调节电机启停时的速度，从而实现座椅缓速启动和缓速停止，提升了患者在治疗过程中的舒适度；此外，由传感器及采样芯片组成的监控电路，可以通过监测传感器两端电压以实时监控电机两端的电压并反馈给主处理器，从而控制电机两端电压稳定以保证电机平稳转动。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上，对本技术方案的实现方式和原理做进一步的阐述。

请参见图6，图6为本实用新型实施例提供的一种牙科治疗机的电机控制系统的结构示意图；其中，当驱动器102的第一输入端1025为高电平、第二输入端1026为低电平时，第一控制端1021和第三控制端1023为高电平，第二控制端1022和第四控制端1024为低电平，H桥电路103中的第一MOS管M1和第四MOS管M4导通，第二MOS管M2和第三MOS管M3断开，从而实现了电机的正转运行；当第一输入端1025为低电平、第二输入端1026为高电平时，第一控制端1021和第三控制端1023为低电平，第二控制端1022和第四控制端1024为高电平，H桥电路103中的第一MOS管M1和第四MOS管M4断开，第二MOS管M2和第三MOS管M3导通，从而实现了电机的反转运行；当第一输入端1025为高电平、第二输入端1026为高电平时，第一控制端1021和第四控制端1024为高电平，第二控制端1022和第三控制端1023为低电平，H桥电路103中的第一MOS管M1和第三MOS管M3导通，第二MOS管M2和第四MOS管M4断开，这时电机处于制动状态，无法运行。这样实现了电机的正转、反转和停止的功能。

当第二输入端1026为低电平时，控制第一输入端1025输出频率变化的PWM信号(高低电平变换的信号)，这样可以将电机正向电源端的电压由0到VM之间的变化，实现电机在正转时，转速由停止到缓速启动，再到快速运行的过程。同样，当第一输入端1025为低电平时，控制第二输入端1026输出频率变化的PWM信号，这样可以将电机反向电源端的电压由0到VM之间的变化，实现电机在反转时，转速由停止到缓速启动，再到快速运行的过程。这样即实现了电机启动或停止时的调速功能。

采样芯片105通过监测传感器104两端电压以实时监控电机两端的电压，并反馈给主处理器，从而控制电机两端电压稳定以保证电机平稳转动。

综上所述，本文中应用了具体个例对本实用新型的结构及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方案及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (6)

1.一种牙科治疗机的电机控制系统(10)，其特征在于，包括：主处理器(101)、驱动器(102)、H桥电路(103)、传感器(104)及采样芯片(105)；其中，

所述主处理器(101)、所述驱动器(102)及所述H桥电路(103)依次串行电连接，所述H桥电路(103)电连接待控制电机；

所述传感器(104)电连接于所述H桥电路(103)与接地端(GND)之间；

所述采样芯片(105)电连接于所述主处理器(101)与所述传感器(104)之间。

2.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述主处理器(101)为ARM芯片或者单片机。

3.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述驱动器(102)为DRV8704芯片。

4.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述H桥电路(103)包括第一MOS管(M1)、第二MOS管(M2)、第三MOS管(M3)及第四MOS管(M4)，所述第一MOS管(M1)与所述第二MOS管(M2)、所述第三MOS管(M3)与所述第四MOS管(M4)分别串接于电源端(VM)与接地端(GND)之间；所述第一MOS管(M1)与所述第二MOS管(M2)串接形成的节点(A)和所述第三MOS管(M3)与所述第四MOS管(M4)串接形成的节点(B)分别电连接至所述待控制电机的两个输入端。

5.根据权利要求4所述的电机控制系统，其特征在于，所述驱动器(102)包括第一控制端(1021)、第二控制端(1022)、第三控制端(1023)、第四控制端(1024)及第一输入端(1025)和第二输入端(1026)；其中，

所述第一控制端(1021)电连接所述第一MOS管(M1)的栅极，所述第二控制端(1022)电连接所述第二MOS管(M2)的栅极，所述第三控制端(1023)电连接所述第四MOS管(M4)的栅极，所述第四控制端(1024)电连接所述第三MOS管(M3)的栅极；

所述第一输入端(1025)及第二输入端(1026)电连接至所述主处理器(101)。

6.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述采样芯片(105)为INA226芯片。