CN208836048U - 一种用于电机输出电压的控制电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子电路技术领域，提供了一种用于电机输出电压的控制电路及装置，通过对交流电源输出的电信号进行滤波、整流以及电压变换后，转换为输出电压以驱动电机工作；接着对输出电压进行分压，并将分压后的输出电压与基准电压进行比较，从而输出反馈信号以调节空载时的输出电压；并且对电压变换后的输出电压进行检测并进行反馈，以使在有负载的情况下输出电压上升至预设电压值后保持固定不变。由此采用了简单的电路结构，即可根据需要设定空载时的输出电压，并在有负载的情况下，控制输出电压上升至预设电压值后保持固定不定的效果，其成本较低，并且电源性价比高。

Description

一种用于电机输出电压的控制电路及装置

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种用于电机输出电压的控制电路及装置。

背景技术

在某些特殊的应用场所，例如：货物搬运流水线，当流水线上没有输送物品时，则需要让电机的输出电压减少，以使得流水线的运转速度下降，使其处于怠速状态，以降低电能损耗和噪音，从而提升电机使用寿命；并且随着物品的增加而需要流水线的运转速度也随着增加，直到负荷达到极限时，转速不再上升，并维持在一定的电压值。

目前，解决上述问题一般采用MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)解决，但随着市场的成本压力越来越大，MCU本身需要一定的成本，加上5VDC供电、周边电路、软件调试以及批量时需要烧录等都会增加成本压力，降低了电源的性价比。

因此，现有的用于电机输出电压的控制技术存在着采用微控制单元进行控制时整体电路成本较高，以及电源性价比低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于电机输出电压的控制电路及装置，旨在解决现有的用于电机输出电压的控制技术存在着采用微控制单元进行控制时整体电路成本较高，以及电源性价比较低的问题。

本实用新型第一方面提供了一种用于电机输出电压的控制电路，所述控制电路包括：

接交流电源，用于对所述交流电源输出的电信号进行滤波及整流的处理模块；

与所述处理模块相连接，用于对滤波及整流后的所述电信号进行电压变换，并转换为输出电压以驱动电机工作的变压模块；

与所述变压模块相连接，用于对所述输出电压进行分压的分压模块；

与所述分压模块相连接，用于将分压后的所述输出电压与基准电压进行比较，并输出反馈信号的比较模块；

与所述比较模块以及所述变压模块相连接，用于根据所述反馈信号调节空载的所述输出电压的反馈模块；以及

与所述变压模块相连接，用于对电压变换后的所述输出电压进行检测，并反馈给所述比较模块，以使在有负载的情况下所述输出电压上升至预设电压值后保持固定不变的检测模块。

本实用新型第二方面提供了一种用于电机输出电压的控制装置，包括交流电源，其特征在于，所述控制装置还包括如上述所述的控制电路。

本实用新型提供的一种用于电机输出电压的控制电路及装置，通过对交流电源输出的电信号进行滤波、整流以及电压变换后，转换为输出电压以驱动电机工作；接着对输出电压进行分压，并将分压后的输出电压与基准电压进行比较，从而输出反馈信号以调节空载时的输出电压；并且对电压变换后的输出电压进行检测并进行反馈，以使在有负载的情况下输出电压上升至预设电压值后保持固定不变。由此采用了简单的电路结构，即可根据需要设定空载时的输出电压，并在有负载的情况下，控制输出电压上升至预设电压值后保持固定不定的效果，其成本较低，并且电源性价比高，解决了现有的用于电机输出电压的控制技术存在着采用微控制单元进行控制时整体电路成本较高，以及电源性价比较低的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种用于电机输出电压的控制电路的模块结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的一种用于电机输出电压的控制电路的示例电路图。

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，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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，并不用于限定本实用新型。

上述的一种用于电机输出电压的控制电路及装置，通过对交流电源输出的电信号进行滤波、整流以及电压变换后，转换为输出电压以驱动电机工作；接着对输出电压进行分压，并将分压后的输出电压与基准电压进行比较，从而输出反馈信号以调节空载时的输出电压；并且对电压变换后的输出电压进行检测并进行反馈，以使在有负载的情况下输出电压上升至预设电压值后保持固定不变。该控制电路及装置应用于推杆，电梯、货梯、搬货流水线等领域。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种用于电机输出电压的控制电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述一种用于电机20输出电压的控制电路，该控制电路包括处理模块102、变压模块103、分压模块104、比较模块105、反馈模块106以及检测模块107。

处理模块102接交流电源101，用于对交流电源101输出的电信号进行滤波及整流。

变压模块103与处理模块102相连接，用于对滤波及整流后的所述电信号进行电压变换，并转换为输出电压以驱动所述电机20工作。

分压模块104与变压模块103相连接，用于对所述输出电压进行分压。

比较模块105与分压模块104相连接，用于将分压后的所述输出电压与基准电压进行比较，并输出反馈信号。

反馈模块106与比较模块105以及变压模块103相连接，用于根据反馈信号调节空载的所述输出电压。

检测模块107与变压模块103相连接，用于对电压变换后的所述输出电压进行检测，并反馈给比较模块105，以使在有负载的情况下所述输出电压上升至预设电压值后保持固定不变。

作为本实用新型一实施例，在上述控制电路中，一方面，可根据需要设定空载时的输出电压；另一方面，在有负载的情况下，使输出电压上升至预设电压值后保持固定不变。由此使得交流电源101输出的电信号利用率更高，不造成浪费，即是电源性价比高。同时，上述控制电路无需采用微控制单元进行控制，而是通过分立器件构成简单的电路结构，使得整体电路成本较低。

作为本实用新型一实施例，上述检测模块107用于实时检测输出电流，以调整输出电压的大小，当输出电流大于设定值后稳定在某一固定电压值。

图2示出了本实用新型实施例提供的一种用于电机输出电压的控制电路的示例电路，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，上述变压模块103采用变压器T1F实现。

作为本实用新型一实施例，上述分压模块104包括第十三电阻R13、第十四电阻R14以及第十五电阻R15。

第十三电阻R13的第一端接变压模块103，第十三电阻R13的第二端接第十四电阻R14的第一端，第十四电阻R14的第二端与第十五电阻R15的第一端接比较模块105，第十五电阻R15的第二端接地。

作为本实用新型一实施例，上述比较模块105包括集成芯片U1，该集成芯片U1上集成有运算放大器和比较放大器；

所述集成芯片U1的第一管脚、第二管脚以及第三管脚分别对应比较放大器的输出端、反相输入端以及正相输入端，所述集成芯片U1的第五管脚、第六管脚以及第七管脚分别对应运算放大器的正相输入端、反相输入端以及输出端。

集成芯片U1的第一管脚接反馈模块106，集成芯片U1的第二管脚接分压模块104，集成芯片U1的第三管脚接入基准电压，集成芯片U1的第四管脚接地，集成芯片U1的第五管脚接变压模块103，集成芯片U1的第六管脚接检测模块107。

作为本实用新型一实施例，上述反馈模块106包括光电耦合器UL1A。

作为本实用新型一实施例，上述检测模块107包括第三电阻R3。

作为本实用新型一实施例，上述控制电路还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一储能电容C1、第一二极管D1以及第一滤波电容EC1。

第一电阻R1的第一端与第一二极管D1的阳极接变压器T1F的次级线圈的输入端，第一电阻R1的第二端接第一储能电容C1的第一端，第一储能电容C1的第二端接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端与第一二极管D1的阴极以及第一滤波电容EC1的第一端共接，第一滤波电容EC1的第二端接变压器T1F的次级线圈的输出端。

作为本实用新型一实施例，上述控制电路还包括第四电阻R4、第二储能电容C2、第三储能电容C3、第四储能电容C4、第五储能电容C5、第六储能电容C6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12以及第二二极管D2；

第四电阻R4的第一端接第三电阻R3，第四电阻R4的第二端、第二储能电容C2的第一端、第七电阻R7的第一端以及集成芯片U1的第六管脚共接，第二储能电容C2的第二端接地，第十电阻R10的第一端接反馈模块106，第十电阻R10的第二端接第十一电阻R11的第一端，第十一电阻R11的第二端与第六储能电容C6的第一端接集成芯片U1的第一管脚，第六储能电容C6的第二端与第十四电阻R14的第二端以及第十五电阻R15的第一端共接，第五储能电容C5的第一端与第十二电阻R12的第一端以及第五电阻R5的第一端接集成芯片U1的第三管脚，第五储能电容C5的第二端接地，第十二电阻R12的第二端与第四储能电容C4的第一端接变压模块103，第四储能电容C4的第二端接地，第五电阻R5的第二端与第六电阻R6的第一端接集成芯片U1的第五管脚，第六电阻R6的第二端接地，第七电阻R7的第二端与第八电阻R8的第一端接集成芯片U1的第七管脚，第八电阻R8的第二端与第三储能电容C3的第一端以及第二二极管D2的阴极共接，第三储能电容C3的第二端接地，第二二极管D2的阳极接第九电阻R9的第一端，第九电阻R9的第二端与第十三电阻R13的第二端以及第十四电阻R14的第一端共接。

本实用新型还提供了一种用于电机输出电压的控制装置，包括交流电源，该控制装置还包括如上述所述的控制电路。

以下结合图1和图2，对上述一种用于电机输出电压的控制电路及装置的工作原理进行描述如下：

首先，交流电源101输出的电信号进行滤波、整流以及电压变换后，转换为输出电压以驱动电机20工作；输出电压经过第十三电阻R13、第十四电阻R14以及第十五电阻R15分压后，反馈给集成芯片U1的第二管脚，与集成芯片U1的第三管脚基准电压进行比较，通过第一管脚脚来调整UL1A的反馈量，形成负反馈，稳定输出空载的输出电压，空载的输出电压可以根据需要进行调节。

当用户端有负重时，会使输出电流上升，第三电阻R3检测电流的大小，反馈给集成芯片U1的第六管脚，与第五管脚上的基准电压比较，通过第七电阻R7形成反向比例运算放大器，第七电阻R7与第四电阻R4的大小可以调节比较放大器的放大倍数，随着输出电流增加，第三电阻R3上的压降也在线性增加，使得集成芯片U1上第七管脚的电压慢慢下降，当第七管脚的电压下降到小于第十四电阻R14和第十五电阻R15的压降时，第八电阻R8和第九电阻R9就加权控制集成芯片U1上第二管脚的基准，使输出电压随着输出电流增大而慢慢上升。

当集成芯片U1第七管脚的电压下降到0V时，第八电阻R8和第九电阻R9加上第二二极管D2的饱和压降，相当于直接并联在第十四电阻R14和第十五电阻R15的两端，此时输出电压已经上升到最大，输出电流继续加大时集成芯片U1的第七管脚电压不能再降低，输出电压稳定在设定值。

可见，当电流为0A时，调整第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15的比例来设定0A的初始值；当电流为7A(根据需求)时，设定7A*R3的电压＝R6/(R5+R6)，来设定电压电流曲线的转折点；设定电流为7A(根据需求)时，R8+R9+D2饱和压降，并联到R14+R15上，使最终集成芯片U1的第二管脚电压为2.5V，以设定电流为7A(根据需求)时的输出电压大小。

综上，本实用新型实施例提供的一种用于电机输出电压的控制电路及装置，通过对交流电源输出的电信号进行滤波、整流以及电压变换后，转换为输出电压以驱动电机工作；接着对输出电压进行分压，并将分压后的输出电压与基准电压进行比较，从而输出反馈信号以调节空载时的输出电压；并且对电压变换后的输出电压进行检测并进行反馈，以使在有负载的情况下输出电压上升至预设电压值后保持固定不变。由此采用了简单的电路结构，即可根据需要设定空载时的输出电压，并在有负载的情况下，控制输出电压上升至预设电压值后保持固定不定的效果，其成本较低，并且电源性价比高，解决了现有的用于电机输出电压的控制技术存在着采用微控制单元进行控制时整体电路成本较高，以及电源性价比较低的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于电机输出电压的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：

接交流电源，用于对所述交流电源输出的电信号进行滤波及整流的处理模块；

与所述处理模块相连接，用于对滤波及整流后的所述电信号进行电压变换，并转换为输出电压以驱动所述电机工作的变压模块；

与所述变压模块相连接，用于对所述输出电压进行分压的分压模块；

与所述分压模块相连接，用于将分压后的所述输出电压与基准电压进行比较，并输出反馈信号的比较模块；

与所述比较模块以及所述变压模块相连接，用于根据所述反馈信号调节空载的所述输出电压的反馈模块；以及

与所述变压模块相连接，用于对电压变换后的所述输出电压进行检测，并反馈给所述比较模块，以使在有负载的情况下所述输出电压上升至预设电压值后保持固定不变的检测模块。

2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述变压模块采用变压器实现。

3.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述分压模块包括：

第十三电阻、第十四电阻以及第十五电阻；

所述第十三电阻的第一端接所述变压模块，所述第十三电阻的第二端接所述第十四电阻的第一端，所述第十四电阻的第二端与所述第十五电阻的第一端接所述比较模块，所述第十五电阻的第二端接地。

4.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述比较模块包括集成芯片，所述集成芯片上集成有运算放大器和比较放大器；

所述集成芯片的第一管脚、第二管脚以及第三管脚分别对应所述比较放大器的输出端、反相输入端以及正相输入端，所述集成芯片的第五管脚、第六管脚以及第七管脚分别对应所述运算放大器的正相输入端、反相输入端以及输出端；

所述集成芯片的第一管脚接所述反馈模块，所述集成芯片的第二管脚接所述分压模块，所述集成芯片的第三管脚接入所述基准电压，所述集成芯片的第四管脚接地，所述集成芯片的第五管脚接所述变压模块，所述集成芯片的第六管脚接所述检测模块。

5.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述反馈模块包括光电耦合器。

6.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述检测模块包括第三电阻R3。

7.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：

第一电阻、第二电阻、第一储能电容、第一二极管以及第一滤波电容；

所述第一电阻的第一端与所述第一二极管的阳极接所述变压器的次级线圈的输入端，所述第一电阻的第二端接所述第一储能电容的第一端，所述第一储能电容的第二端接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端与所述第一二极管的阴极以及所述第一滤波电容的第一端共接，所述第一滤波电容的第二端接所述变压器的次级线圈的输出端。

8.一种用于电机输出电压的控制装置，包括交流电源，其特征在于，所述控制装置还包括如权利要求1-7任一项所述的控制电路。