CN209329992U - 一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路 - Google Patents
一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路，涉及控制技术领域。包括单片机、负载RL1，单片机的输出端分别连接有三极管Q2、Q4，三极管Q2、Q4分别连接有MOS管Q1、Q3，MOS管Q1的源极、MOS管Q3的漏极与负载RL1的两端连接，MOS管Q1的源极、MOS管Q3的源极连接有电压电流检测电路，电压电流检测电路的输出端与单片机输入端连接。本实用新型解决了现有技术中控制电磁离合器或制动器调节高压时间或电流需要更改电路板上的元器件，使用不方便的技术问题。本实用新型有益效果为：控制电磁离合器或制动器的高压时间、高压电流、低压电流等参数不需要更换电路板上的元器件，降低了使用成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制技术领域，尤其是涉及一种纺织机的电磁离合器或制动器的控制电路。
背景技术
随着纺织行业技术的快速发展，各种类型的电磁离合器和制动器在织机上的应用越来越广泛。在织机上应用的多数是直流电磁离合器或制动器。使用过程，一般是先给离合器或制动器加较高的电压，持续100至300ms，使其快速制动。然后，由输入高压转为低压，使其能够保持制动状态。这样，可以有效提高离合器或制动器的使用寿命和减少耗电量。中国专利授权公告号CN201001097Y，授权公告日2008年1月2日，名称为“用于电磁制动器或离合器的控制装置”的实用新型专利，公开了其中的一种控制系统。包括桥式高压整流电路、桥式低压整流电路、可控硅触发电路和可调低压触发电路，桥式高压整流电路中的两个半桥整流支路中分别串接一可控硅，该可控硅的触发极分别与可控硅触发电路输出端并联连接的两只二极管的另一端连接；桥式低压整流电路的输出端与可调低压触发电路的输入端连接，可调低压触发电路的输出端与桥式高压整流电路中的两个半桥整流支路中的任一可控硅的触发极连接。由于电磁离合器或制动器材质、使用场合、织机负载不同，导致电磁离合器或制动器所需高压时间、高压电流、低压电流都有所不同。所以，控制不同的电磁离合器或制动器使用的高压时间、高压电流、低压电流也应该不同，否则，会导致吸合效果差或烧坏电路板功率器件等后果。这种方式用555定时器控制斩波频率和占空比，从而控制电流大小，能够实现控制功能，但是如果要调节高压时间或电流的，就需要更改电路板上的电阻、电容等元器件，使用起来非常麻烦。
实用新型内容
为了解决现有技术中控制电磁离合器或制动器调节高压时间或电流需要更改电路板上的元器件，使用不方便的技术问题，本实用新型提供一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路，可以通过通信等人机交互方式，方便设定电磁离合器或制动器的控制参数，适应不同阻值的电磁离合器或制动器。
本实用新型的技术方案是：一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路，包括单片机、负载RL1，单片机的两个输出端分别连接有三极管Q2、Q4，三极管Q2、Q4分别连接有MOS管Q1、Q3，MOS管Q1的源极、MOS管Q3的漏极与负载RL1的两端连接，MOS管Q1的源极、MOS管Q3的源极连接有电压电流检测电路，电压电流检测电路的输出端与单片机输入端连接。
作为优选，MOS管Q1的栅极和源极并联有二极管D2、MOS管Q3的栅极和源极并联有二极管D6。
作为优选，MOS管Q1的源极连接有二极管D3，二极管D3正极连接有直流电源，MOS管Q3的漏极连接有二极管D4，二极管D4负极与直流电源正极连接。
作为优选，电压电流检测电路包括：电流传感器U5，电流传感器U5的两个输入端分别与MOS管Q1 、Q3的源极连接，电流传感器U5的输出端连接有电压比较器U4，电压比较器U4连接有分压比较电路，电压比较器U4的输出端连接有D触发器U3，D触发器U3的输出端连接有三极管Q5，三极管Q5的集电极连接有光耦U2，光耦U2输出端与MOS管Q3连接。
作为优选，分压比较电路包括：电阻R11、R12和电容C9，电阻R11、R12串联，电容C9与电阻R12并联，电阻R11、R12、电容C9的连接端与电压比较器U4的正向输入端连接。
作为优选，直流电源为整流桥B1，整流桥B1直流输出端并联有电容C3、C4。
作为优选，单片机的输入端连接有按键，单片机的输出端连接有数码管。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：电磁离合器或制动器制动时负载发生过流，迅速关闭输出，响应及时。控制电磁离合器或制动器的高压时间、高压电流、低压电流等参数不需要更换电路板上的元器件，方便使用，也降低了使用成本。
附图说明
附图1为本实用新型框图；
附图2为直流电源电路图；
附图3为驱动电路图；
附图4为电压电流检测电路图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
如图1-4所示，一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路，包括单片机、整流桥B1、D触发器U3、电压比较器U4、电流传感器U5、负载RL1。单片机型号为STM32。单片机的第一输入端连接有按键、单片机第二输入端连接外部触发信号，用于设定电流、电压等参数。单片机的485通讯口与其它上位机通讯，用于以通讯方式设定电流、电压等参数。单片机的第一输出端连接有数码管，用以显示当前的电流、电压等参数。整流桥B1型号为KBPC5010。整流桥B1直流输出端并联有电容C3、C4。电容C3、C4并联在母线正负之间起到滤波作用。负载RL1为电磁离合器或制动器的制动线圈。
单片机的两个IO口分别连接有三极管Q2、Q4。三极管Q2、Q4的集电极分别连接有光耦U1、U2。光耦U1、光耦U2、型号为HCPL3120。光耦U1、U2的输出端分别连接有MOS管Q1、Q3。MOS管Q1的栅极和源极并联有二极管D2，保护MOS管Q1。MOS管Q3的栅极和源极并联有二极管D6，保护MOS管Q3。MOS管Q1的源极连接有二极管D3。MOS管Q3的漏极连接有二极管D4。二极管D3负极与MOS管Q1的源极连接，正极与直流电源负极连接。二极管D4正极与MOS管Q3的漏极连接，负极与直流电源正极连接。MOS管Q1的源极、MOS管Q3的漏极与负载RL1的两端连接。MOS管Q1的源极、MOS管Q3的源极连接有电压电流检测电路。
电压电流检测电路包括：D触发器U3、电压比较器U4、电流传感器U5。D触发器U3型号为SN74HC74D。电压比较器U4型号为LM311DR。电流传感器型号为ACS713。电流传感器U5的IP＋输入口与MOS管Q1的源极连接。电流传感器U5的IP－输入口与Q3的源极连接。即电流传感器U5的输入端串联在负载RL1回路中。电流传感器U5的7脚通过限流电阻R15与电压比较器U4的3脚连接。电压比较器U4的正向输入端连接有分压比较电路。分压比较电路包括：电阻R11、R12和电容C9。电阻R11、R12串联，电容C9与电阻R12并联。电阻R11、R12和电容C9的连接端与电压比较器U4的2脚连接。电压比较器U4的7脚与D触发器U3的4脚连接。D触发器U3的输出端连接有三极管Q5。三极管Q5的基极与D触发器U3的5脚连接。三极管Q5的集电极与光耦U2的2脚连接。电压电流检测电路的输出端与单片机输入端连接。电流传感器U5的7脚通过电阻R14、R17分压信号输入单片机的AD采集引脚PA0。
使用前，通过按键、外部触发信号、其它上位机通讯等方法设定电流、电压等参数，在数码管显示。通电后，单片机输出PWM（占空比可调）的方波，当输出为高电平时三极管Q2导通，光耦U1驱动MOS管Q1导通，同理，MOS管Q2也导通，电流从母线正经过MOS管Q1流向负载RL1，出来以后经过，MOS管Q2，以及电流传感器U5流回母线负。当单片机输出的PWM占空比越高，负载RL上的电压有效值越高，这一信息回传单片机通过数码管显示实时的输出电压、电流和时间参数。再通过按键、外部触发信号、其它上位机通讯等方法来调节参数，实现输出电压、电流和时间可控。当负载电流过大，电流传感器U5输出的电压也随之升高，电压比较器U4的3脚反向输入端的电压高于2脚同相输入端时，7脚输出低电平。此时，D触发器U3置位，5脚输出高电平5V，三极管Q5的发射极和基极电压都是5V，三极管集电极输出关断，切断光耦U1、U2发光侧供电，使MOS管Q1、Q2迅速关断。由于负载是感性负载，其存储的能量通过续流二极管D3、D4消耗掉，实现过流保护功能。
Claims (7)
1.一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路，包括单片机、负载RL1，其特征在于：单片机的两个输出端分别连接有三极管Q2、Q4，三极管Q2、Q4分别连接有MOS管Q1、Q3，MOS管Q1的源极、MOS管Q3的漏极与负载RL1的两端连接，MOS管Q1的源极、MOS管Q3的源极连接有电压电流检测电路，电压电流检测电路的输出端与单片机输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路，其特征在于：所述MOS管Q1的栅极和源极并联有二极管D2、MOS管Q3的栅极和源极并联有二极管D6。
3.根据权利要求1所述的一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路，其特征在于：所述MOS管Q1的源极连接有二极管D3，二极管D3正极连接有直流电源，MOS管Q3的漏极连接有二极管D4，二极管D4负极与直流电源正极连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路，其特征在于：所述电压电流检测电路包括：电流传感器U5，电流传感器U5的两个输入端分别与MOS管Q1 、Q3的源极连接，电流传感器U5的输出端连接有电压比较器U4，电压比较器U4连接有分压比较电路，电压比较器U4的输出端连接有D触发器U3，D触发器U3的输出端连接有三极管Q5，三极管Q5的集电极连接有光耦U2，光耦U2输出端与MOS管Q3连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路，其特征在于：所述分压比较电路包括：电阻R11、R12和电容C9，电阻R11、R12串联，电容C9与电阻R12并联，电阻R11、R12、电容C9的连接端与电压比较器U4的正向输入端连接。
6.根据权利要求3所述的一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路，其特征在于：所述直流电源为整流桥B1，整流桥B1直流输出端并联有电容C3、C4。
7.根据权利要求1所述的一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路，其特征在于：所述单片机的输入端连接有按键，单片机的输出端连接有数码管。
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| CN201822175145.1U CN209329992U (zh) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 一种基于单片机脉宽调制的电磁离合器或制动器控制电路 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111425540A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-07-17 | 奥创动力传动(深圳)有限公司 | 一种电磁制动器控制装置 |
| WO2021184752A1 (zh) * | 2020-03-20 | 2021-09-23 | 南通职业大学 | 一种用于控制织布机离合器和制动器的切换电路及其工作方法 |
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2018
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