CN211127634U - 一种车用电机控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车载电机控制技术领域，公开了一种车用电机控制电路，包括开关电源模块和车载电源，还包括调速模块以及与车载电机M耦接的正反转驱动模块，PWM信号输出模块的输出信号可控制开合部的导通频率，进而可以控制MOS管的导通频率。当低电平输出模块向第一电磁线圈K1输出低电平时，第一电磁线圈K1中有电流流过，触发第一单刀双掷开关S1动作，可使车载电机M得电转动，同样的，当低电平输出模块向第二电磁线圈K2输出低电平时，可使车载电机M反转，同时通过对MOS管的导通频率的控制来调节车载电机M的转速，电路结构简单，而且成本更低。

Description

一种车用电机控制电路

技术领域

本实用新型涉及车载电机控制技术领域，更具体地说，它涉及一种车用电机控制电路。

背景技术

目前汽车车窗都带有升降功能，老式的升降驱动组件多采用机械式的手摇驱动，目前多采用电动机进行驱动，方便快捷。

现有的车载电机在参与车窗的上升和下降时，需要使用电机的正反转控制电路对其进行控制。

然而，现有的车载电机正反转控制电路多采用桥式驱动电路，需要4个开关元器件来变换车载电机两端的电压极性，实现对电机正反转的控制，需要较高的控制成本。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种车用电机控制电路，其具有能够调速以及通过继电器控制正反转的优点。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种车用电机控制电路，包括开关电源模块和车载电源，还包括调速模块以及与车载电机M耦接的正反转驱动模块；

所述调速模块包括PWM信号输出模块、与所述PWM信号输出模块和所述开关电源模块耦接的开关模块U1，所述开关模块U1包括控制部和开合部，所述控制部接收所述PWM信号输出模块的输出信号控制所述开合部开合；

所述正反转驱动模块包括MOS管和与所述MOS管的源极耦接的驱动电路，所述车载电源的输出端耦接所述MOS管的漏极，所述开关电源模块的输出端耦接所述开合部后耦接所述MOS管的栅极；

所述驱动电路包括第一电磁线圈K1、第二电磁线圈K2和受所述第一电磁线圈K1驱动动作的第一单刀双掷开关S1以及受所述第二电磁线圈K2驱动动作的第二单刀双掷开关S2，所述第一单刀双掷开关S1包括第一不动端、第二不动端和第一动端，所述第二单刀双掷开关S2包括第三不动端、第四不动端和第二动端；

所述第一电磁线圈K1和所述第二电磁线圈K2各自的一端均耦接有直流电源VCC，各自的另一端分别耦接有低电平输出模块，所述第一不动端和所述第三不动端均耦接所述MOS管的源极，所述第二不动端和所述第四不动端均接地；

所述第一动端和所述第二动端的动端常接地，另一端分别耦接所述车载电机M的输入电极。

通过上述技术方案，PWM信号输出模块的输出信号可控制开合部的导通频率，进而可以控制MOS管的导通频率。当低电平输出模块向第一电磁线圈K1输出低电平时，第一电磁线圈K1中有电流流过，触发第一单刀双掷开关S1动作，可使车载电机M得电转动，同样的，当低电平输出模块向第二电磁线圈K2输出低电平时，可使车载电机M反转，同时通过对MOS管的导通频率的控制来调节车载电机M的转速，电路结构简单，而且成本更低。

本实用新型进一步设置为：所述开关模块U1配置为光耦开关。

通过上述技术方案，实现控制与执行的隔离，提升稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述开关电源模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1、二极管D2，所述三极管Q1和所述三极管Q2以及所述三极管Q5均为NPN型，所述三极管Q3和所述三极管Q4均为PNP型；

所述电阻R1的一端耦接所述电阻R2后接地，所述电阻R1和所述电阻R2的连接处耦接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极耦接所述电阻R3的一端后耦接12V直流电源；

所述三极管Q1的集电极分别与所述三极管Q2和所述三极管Q3的基极耦接，所述三极管Q2的发射极耦接所述三极管Q3的发射极，所述三极管Q3的集电极接地，所述三极管Q2的发射极耦接所述电阻R4后耦接所述电容C1的一端，所述电容C1的另一端耦接所述二极管D1的阴极和所述二极管D2的阳极，所述二极管D1的阳极以及所述三极管Q2的集电极耦接所述12V直流电源；

所述三极管Q4的集电极耦接所述二极管D2的阴极，所述三极管Q4的基极与基极之间耦接所述电阻R5，所述三极管Q4的基极与所述三极管Q5的集电极之间耦接所述电阻R6，所述电阻R7的一端与所述三极管Q5的基极和所述电阻R8的一端耦接，所述电阻R8的另一端接地；

所述三极管Q4的集电极耦接所述电阻R9的一端，所述电阻R9的另一端与所述电容C2的一端以及所述电阻R9的一端耦接，所述电阻R9的另一端耦接所述电容C4后接地，所述电容C3的一端耦接所述电容C2远离所述电阻R9的一端，所述电容C3的另一端接地；

所述电阻R1远离所述电阻R2的一端耦接有方波输出模块。

通过上述技术方案，方波输出模块周期性的向电阻R1输出高低电平，来控制三极管Q1的导通与截止，当三极管Q1导通时，三极管Q2截止，三极管Q3导通，此时电容C1充电；当三极管Q1截止时，三极管Q2导通，三极管Q3截止，此时12V直流电源导通到电容C1靠近电阻R2的一端，使二极管D1和二极管D2两端的电压抬升至24V，从而使得电阻R9远离所述二极管D2的一端输出稳定的24V电压。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中正反转驱动模块的电路示意图；

图2为本实用新型实施例一中开关电源模块的电路示意图；

图3为本实用新型实施例二中开关模块的电路示意图。

附图标记：1、开关电源模块；2、车载电源；3、调速模块；31、PWM信号输出模块；4、正反转驱动模块；41、驱动电路；42、第一低电平输出模块；43、第二低电平输出模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种车用电机控制电路，包括开关电源模块1（参见图2）和车载电源2，如图1所示，还包括调速模块3以及与车载电机M耦接的正反转驱动模块4。

其中，调速模块3包括PWM信号输出模块31、与PWM信号输出模块31和开关电源模块1耦接的开关模块U1，开关模块U1包括控制部和开合部，控制部接收PWM信号输出模块31的输出信号控制开合部开合。在本实施例中，开关模块U1配置为光耦开关，控制部为光耦开关的发光二极管，开合部为光耦开关的光敏三极管，光敏三极管的集电极耦接开关电源模块1输出的24V直流电压，其发射极耦接正反转驱动模块4，由PWM信号输出模块31输出高电平驱动发光二极管发光，低电平下发光二极管不发光，发光二极管发光驱动光敏三极管导通，可通过调节PWM信号输出模块31输出高低电平的频率，实现控制与执行的隔离，提升稳定性。

正反转驱动模块4包括MOS管和与MOS管的源极耦接的驱动电路41，车载电源2的输出端耦接MOS管的漏极，光敏三极管的发射极耦接MOS管的栅极，当光敏三极管导通，则MOS管导通。

驱动电路41包括第一电磁线圈K1、第二电磁线圈K2和受第一电磁线圈K1驱动动作的第一单刀双掷开关S1以及受第二电磁线圈K2驱动动作的第二单刀双掷开关S2，第一单刀双掷开关S1包括第一不动端、第二不动端和第一动端，第二单刀双掷开关S2包括第三不动端、第四不动端和第二动端；

第一电磁线圈K1和第二电磁线圈K2各自的一端均耦接有直流电源VCC，各自的另一端分别耦接有第一低电平输出模块42和第二低电平输出模块43和，第一不动端和第三不动端均耦接MOS管的源极，第二不动端和第四不动端均接地；第一动端和第二动端的动端常接地，另一端分别耦接车载电机M的输入电极。

MOS管的导通与光敏三极管的导通状态基本一致，因此PWM信号输出模块31的输出信号可控制MOS管的导通频率及其导通时间。当第一低电平输出模块42向第一电磁线圈K1输出低电平时，第一电磁线圈K1中有电流流过，触发第一单刀双掷开关S1动作，可使车载电机M得电转动；同样的，当第二低电平输出模块43向第二电磁线圈K2输出低电平时，可使车载电机M反转，通过对MOS管的导通时间的控制可以实现对车载电机M转速的调节。

而且，电阻R10可以作为采样电阻串联在回路中，当车载电机M断电时可以会继续转动，此时电阻R10与车载电机M和地之间回路仍然存在，只要车载电机M转动就会有电流流过电阻R10，不会有车载电机M行程在采样测量过程中丢失，不需要软件弥补，有利于提升车载电机M的采样测试效率。

为得到稳定的24V直流电压，如图2所示，开关电源模块1包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1、二极管D2，三极管Q1和三极管Q2以及三极管Q5均为NPN型，三极管Q3和三极管Q4均为PNP型；

电阻R1的一端耦接电阻R2后接地，电阻R1和电阻R2的连接处耦接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极耦接电阻R3的一端后耦接12V直流电源；

三极管Q1的集电极分别与三极管Q2和三极管Q3的基极耦接，三极管Q2的发射极耦接三极管Q3的发射极，三极管Q3的集电极接地，三极管Q2的发射极耦接电阻R4后耦接电容C1的一端，电容C1的另一端耦接二极管D1的阴极和二极管D2的阳极，二极管D1的阳极以及三极管Q2的集电极耦接12V直流电源；

三极管Q4的集电极耦接二极管D2的阴极，三极管Q4的基极与基极之间耦接电阻R5，三极管Q4的基极与三极管Q5的集电极之间耦接电阻R6，电阻R7的一端与三极管Q5的基极和电阻R8的一端耦接，电阻R8的另一端接地；

三极管Q4的集电极耦接电阻R9的一端，电阻R9的另一端与电容C2的一端以及电阻R9的一端耦接，电阻R9的的另一端耦接电容C4后接地，电容C3的一端耦接电容C2远离电阻R9的一端，电容C3的另一端接地；

电阻R1远离电阻R2的一端耦接有方波输出模块。

具体的，由方波输出模块周期性的向电阻R1输出高低电平，来控制三极管Q1的导通与截止，当三极管Q1导通时，三极管Q2截止，三极管Q3导通，此时电容C1充电；当三极管Q1截止时，三极管Q2导通，三极管Q3截止，此时12V直流电源导通到电容C1靠近电阻R2的一端，使二极管D1和二极管D2两端的电压抬升至24V，从而使得电阻R9远离二极管D2的一端输出稳定的24V电压，提供给光敏三极管的集电极。

实施例二：

一种车用电机控制电路，与实施例一的区别在于，如图3所示，开关模块U1包括电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8、电容C5、电容C6、二极管D3、稳压管Z1；

PWM信号输出模块31的输出端耦接电阻R10后耦接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，电阻R10和电阻R11的耦接处耦接三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极接地；

三极管Q6的集电极耦接电阻R12和电阻R13各自的一端，电阻R12的另一端耦接电容C5的一端，电容C5的另一端接地；

电阻R13的另一端耦接三极管Q7的基极，三极管Q6的集电极耦接电容C5与电阻R12的耦接处，三极管Q6的发射极耦接三极管Q7的发射极，三极管Q6的基极耦接三极管Q7的基极，三极管Q7的集电极接地。

电阻R14和电阻R15各自的一端分别与三极管Q6的发射极耦接，电阻R15的另一端耦接二极管D3的阴极，二极管D3的阳极耦接电阻R14的另一端。电阻R16和电容C6的一端与二极管D3的阳极耦接，电阻R16的另一端耦接MOS管的栅极，电容C6的另一端耦接MOS管的源极，MOS管的栅极耦接电阻R17后接地。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种车用电机控制电路，包括开关电源模块（1）和车载电源（2），其特征在于，还包括调速模块（3）以及与车载电机M耦接的正反转驱动模块（4）；

所述调速模块（3）包括PWM信号输出模块（31）、与所述PWM信号输出模块（31）和所述开关电源模块（1）耦接的开关模块U1，所述开关模块U1包括控制部和开合部，所述控制部接收所述PWM信号输出模块（31）的输出信号控制所述开合部开合；

所述正反转驱动模块（4）包括MOS管和与所述MOS管的源极耦接的驱动电路（41），所述车载电源（2）的输出端耦接所述MOS管的漏极，所述开关电源模块（1）的输出端耦接所述开合部后耦接所述MOS管的栅极；

所述驱动电路（41）包括第一电磁线圈K1、第二电磁线圈K2和受所述第一电磁线圈K1驱动动作的第一单刀双掷开关S1以及受所述第二电磁线圈K2驱动动作的第二单刀双掷开关S2，所述第一单刀双掷开关S1包括第一不动端、第二不动端和第一动端，所述第二单刀双掷开关S2包括第三不动端、第四不动端和第二动端；

所述第一电磁线圈K1和所述第二电磁线圈K2各自的一端均耦接有直流电源VCC，各自的另一端分别耦接有低电平输出模块，所述第一不动端和所述第三不动端均耦接所述MOS管的源极，所述第二不动端和所述第四不动端均接地；

所述第一动端和所述第二动端的动端常接地，另一端分别耦接所述车载电机M的输入电极。

2.根据权利要求1所述的车用电机控制电路，其特征在于，所述开关模块U1配置为光耦开关。

3.根据权利要求1所述的车用电机控制电路，其特征在于，所述开关模块U1包括电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8、电容C5、电容C6、二极管D3、稳压管Z1；

所述PWM信号输出模块（31）的输出端耦接所述电阻R10后耦接所述电阻R11的一端，所述电阻R11的另一端接地，所述电阻R10和所述电阻R11的耦接处耦接所述三极管Q6的基极，所述三极管Q6的发射极接地；

所述三极管Q6的集电极耦接所述电阻R12和所述电阻R13各自的一端，所述电阻R12的另一端耦接所述电容C5的一端，所述电容C5的另一端接地；

所述电阻R13的另一端耦接所述三极管Q7的基极，所述三极管Q6的集电极耦接所述电容C5与所述电阻R12的耦接处，所述三极管Q6的发射极耦接所述三极管Q7的发射极，所述三极管Q6的基极耦接所述三极管Q7的基极，所述三极管Q7的集电极接地。

4.根据权利要求3所述的车用电机控制电路，其特征在于，所述电阻R14和所述电阻R15各自的一端分别与所述三极管Q6的发射极耦接，所述电阻R15的另一端耦接所述二极管D3的阴极，所述二极管D3的阳极耦接所述电阻R14的另一端。

5.根据权利要求4所述的车用电机控制电路，其特征在于，所述电阻R16和所述电容C6的一端与所述二极管D3的阳极耦接，所述电阻R16的另一端耦接所述MOS管的栅极，所述电容C6的另一端耦接所述MOS管的源极，所述MOS管的栅极耦接所述电阻R17后接地。

6.根据权利要求1所述的车用电机控制电路，其特征在于，所述开关电源模块（1）包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1、二极管D2，所述三极管Q1和所述三极管Q2以及所述三极管Q5均为NPN型，所述三极管Q3和所述三极管Q4均为PNP型；

所述电阻R1的一端耦接所述电阻R2后接地，所述电阻R1和所述电阻R2的连接处耦接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极耦接所述电阻R3的一端后耦接12V直流电源；

所述三极管Q1的集电极分别与所述三极管Q2和所述三极管Q3的基极耦接，所述三极管Q2的发射极耦接所述三极管Q3的发射极，所述三极管Q3的集电极接地，所述三极管Q2的发射极耦接所述电阻R4后耦接所述电容C1的一端，所述电容C1的另一端耦接所述二极管D1的阴极和所述二极管D2的阳极，所述二极管D1的阳极以及所述三极管Q2的集电极耦接所述12V直流电源；

所述三极管Q4的集电极耦接所述二极管D2的阴极，所述三极管Q4的基极与基极之间耦接所述电阻R5，所述三极管Q4的基极与所述三极管Q5的集电极之间耦接所述电阻R6，所述电阻R7的一端与所述三极管Q5的基极和所述电阻R8的一端耦接，所述电阻R8的另一端接地；

所述三极管Q4的集电极耦接所述电阻R9的一端，所述电阻R9的另一端与所述电容C2的一端以及所述电阻R9的一端耦接，所述电阻R9的另一端耦接所述电容C4后接地，所述电容C3的一端耦接所述电容C2远离所述电阻R9的一端，所述电容C3的另一端接地；

所述电阻R1远离所述电阻R2的一端耦接有方波输出模块。

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