CN211239727U - 一种电机控制电路、及电动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于电机驱动控制技术领域，提供了一种电机控制电路、及电动机器人，电机控制电路包括：控制模块、第一逻辑电路模块、与第一逻辑电路模块对应连接的栅极驱动模块、与栅极驱动模块对应连接的三相逆变模块；本实用新型可以通过一个控制模块中的一路PWM信号控制一个电机的工作，避免了现有必须采用有三个PWM输出端的控制模块实现对一个电机的控制，使得大大增加了控制模块所选择的范围，同时在采用有三路PWM输出端的控制模块中，由于控制模块的多路PWM输出端通过第一逻辑电路模块的设置使得可以控制多个栅极驱动模块，最终可以控制多个电机的工作，使得一个控制模块可实现对多个电机之间的协调控制。

Description

一种电机控制电路、及电动机器人

技术领域

本实用新型属于电机驱动控制技术领域，尤其涉及一种电机控制电路、及电动机器人。

背景技术

无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor，BLDCM)克服了有刷直流电机的先天性缺陷，以电子换向器取代了机械换向器，所以无刷直流电机既具有直流电机良好的调速性能等特点，又具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等优点。无刷直流电机的实质是直流电源输入，采用电子逆变器将直流电转换为交流电，有转子位置反馈的三相交流永磁同步电机。

目前多电机的电动机器人中，如割草机器人，需要使用多个电机来驱动割草机器人移动、转向、和割草动作等。现有技术中，一个无刷直流电机需要MCU通过三个及以上PWM输出端进行驱动控制，此时使得造成所能选用的MCU的范围大大减小的问题。

同时常用的MCU的PWM输出端并不多，所以，一个MCU通常只能控制一个或两个BLDC电机的工作状态，此时在超过三个的多电机的电动机器人中，需要配备有多个相适配的MCU进行控制，从而造成了硬件成本较高，同时由于多个MCU之间需要进行通信，使得产生有时延及软件通信复杂等问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种电机控制电路，旨在解决现有控制电机时，控制模块需要配备三路PWM输出端才能控制一个电机的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种电机控制电路，所述电路包括：控制模块、第一逻辑电路模块、与所述第一逻辑电路模块对应连接的栅极驱动模块、及与所述栅极驱动模块对应连接的三相逆变模块；

所述控制模块的PWM输出端与所述第一逻辑电路模块的第一类输入端连接；

所述控制模块的各个第一类IO输出端分别与所述第一逻辑电路模块的第二类输入端连接；

所述第一逻辑电路模块的输出端与所述栅极驱动模块的第一类输入端连接，用于根据所述控制模块的PWM输出端及第一类IO输出端输入的信号进行逻辑运算后输出至所述栅极驱动模块；

所述控制模块的各个第二类IO输出端分别与所述栅极驱动模块的第二类输入端连接；

所述栅极驱动模块的各个输出端与所述三相逆变模块的输入端连接，用于根据其第一类输入端和第二类输入端所输入的信号相应的输出控制信号至所述三相逆变模块；

所述三相逆变模块的输出端与电机连接，用于根据所述栅极驱动模块输出的控制信号驱动控制与其对应连接的电机，以控制所述电机的工作状态。

更进一步的，所述第一逻辑电路模块、所述栅极驱动模块、及所述三相逆变模块的数量为多个；

所述控制模块的每一路PWM输出端分别与相对应的一第一逻辑电路模块的第一类输入端连接；

所述控制模块的各个第二类IO输出端分别与相对应的至少一栅极驱动模块的第二类输入端连接。

更进一步的，所述电路还包括检测模块；

所述检测模块与所述控制模块连接，用于检测电机转子位置信号，并将电机转子位置信号输出至所述控制模块，以使所述控制模块控制第一类IO输出端以及第二类IO输出端的输出状态。

更进一步的，所述电路还包括：

与供电电源依次连接的第一稳压模块及第二稳压模块；

所述第一稳压模块分别与供电电源和所述栅极驱动模块连接，用于将所述供电电源所输出的第一电压稳压至第二电压，并输出至所述栅极驱动模块，以提供工作电压；

所述第二稳压模块分别与第一稳压模块、所述控制模块、及所述第一逻辑电路模块连接，用于将所述第一稳压模块所输出的第二电压稳压至第三电压，并输出至所述控制模块、及所述第一逻辑电路模块；

所述供电电源还与所述控制模块及各个所述三相逆变模块连接。

更进一步的，所述电路还包括过流保护模块；

所述过流保护模块分别与相对应的所述三相逆变模块、所述控制模块、及所述第二稳压模块连接，用于当检测到电机工作时所述三相逆变模块的电流大小大于过载电流时，输出过流保护信号至所述控制模块。

更进一步的，所述电路还包括电流检测模块；

所述电流检测模块分别与相对应的所述三相逆变模块、所述控制模块及所述第二稳压模块连接，用于检测在电机工作时所述三相逆变模块的电流大小，并进行放大后输出至所述控制模块。

更进一步的，所述电路还包括通信模块；

所述通信模块分别与所述控制模块、所述第二稳压模块、及外部控制设备连接，用于实现所述控制模块及外部控制设备之间的数据通信，以使所述控制模块根据外部控制设备的控制相应控制各个电机的工作状态。

更进一步的，所述电路还包括：

连接于所述控制模块及各个所述过流保护模块之间的第二逻辑电路模块；

所述第二逻辑电路模块的第一类输入端与所述第二稳压模块连接；

所述第二逻辑电路模块的第二类输入端与各个所述过流保护模块连接；

所述第二逻辑电路模块的输出端与所述控制模块连接。

更进一步的，所述三相逆变模块包括：

与所述电机的三相端中的各端相对应连接的上桥臂、下桥臂、及采样单元；

各个所述上桥臂还分别与供电电源及相对应的栅极驱动模块的第一输出端连接；

各个所述下桥臂还分别与相对应的栅极驱动模块的第二输出端及所述采样单元的第一端连接；

所述电机的三相端中的各端还分别与相对应的栅极驱动模块的第三输出端连接。

更进一步的，所述过流保护模块包括：

比较单元及基准单元；

所述比较单元的正向输入端与所述三相逆变模块连接；

所述比较单元的负向输入端与所述基准单元连接；

所述比较单元的输出端与所述第二逻辑电路模块连接；

所述基准单元还与所述第二稳压模块连接。

更进一步的，所述电流检测模块包括：

运算放大器、及连接于所述运算放大器的负向输入端和输出端之间的放大单元；

所述运算放大器的正向输入端与所述三相逆变模块连接；

所述运算放大器的输出端与所述控制模块连接；

所述运算放大器的供电端与所述第二稳压模块连接。

更进一步的，所述第一逻辑电路模块为逻辑与门电路。

更进一步的，所述第二逻辑电路模块为逻辑与门电路。

本实用新型实施例还提供了一种电动机器人，所述电动机器人上设有上述所述的电机控制电路。

本实用新型实施例提供的电机控制电路，通过设置控制模块的PWM输出端以及其第一类IO输出端与第一逻辑电路模块连接，并且通过第一逻辑电路模块的输出端和控制模块的第二类IO输出端与对应的栅极驱动模块连接，使得实现一路PWM输出端控制一个栅极驱动模块，最终使得一路PWM输出端可以控制一个电机的工作，避免了现有必须采用有三个PWM输出端的控制模块实现对一个电机的控制，使得大大增加了控制模块所选择的范围，同时在采用有三路PWM输出端的控制模块中，由于控制模块的多路PWM输出端通过第一逻辑电路模块的设置使得可以控制多个栅极驱动模块，最终可以控制多个电机的工作，使得一个控制模块可实现对多个电机之间的协调控制，而不会产生现有需要多个控制模块控制多个电机，同时解决了现有多个控制模块之间进行通信产生软件通信复杂问题、以及硬件成本高的问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的一种电机控制电路的模块示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的控制模块的具体实施电路图；

图3是本实用新型一实施例提供的控制模块与第一逻辑电路模块之间的具体实施电路图；

图4是本实用新型一实施例提供的栅极驱动模块的具体实施电路图；

图5是本实用新型一实施例提供的检测模块的具体实施电路图；

图6是本实用新型一实施例提供的三相逆变模块的具体实施电路图；

图7是本实用新型一实施例提供的电压检测模块、滤波模块、程序烧录模块的具体实施电路图；

图8是本实用新型另一实施例提供的一种电机控制电路的模块示意图；

图9是本实用新型另一实施例提供的供电模块的具体实施电路图；

图10是本实用新型又一实施例提供的一种电机控制电路的模块示意图；

图11是本实用新型又一实施例提供的电机控制电路的模块示意图；

图12是本实用新型又一实施例提供的第二逻辑电路模块的具体实施电路图；

图13是本实用新型又一实施例提供的过流保护模块的具体实施电路图；

图14是本实用新型另一实施例提供的一种电机控制电路的模块示意图；

图15是本实用新型另一实施例提供的电流检测模块的具体实施电路图；

图16是本实用新型又一实施例提供的一种电机控制电路的模块示意图；

图17是本实用新型又一实施例提供的通信模块的具体实施电路图。

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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本方案通过设置控制模块的PWM输出端以及其第一类IO输出端与第一逻辑电路模块连接，并且通过第一逻辑电路模块的输出端和控制模块的第二类IO输出端与对应的栅极驱动模块连接，使得实现一路PWM输出端控制一个栅极驱动模块，最终使得控制模块中的一路PWM输出端可以控制一个电机的工作，使得解决了现有控制电机时，控制模块需要配备三路PWM输出端才能控制一个电机的问题。同时在采用有三路PWM输出端的控制模块中，由于控制模块的多路PWM输出端通过第一逻辑电路模块的设置使得可以控制多个栅极驱动模块，最终可以控制多个电机的工作，使得一个控制模块可实现对多个电机之间的协调控制，而不会产生现有需要多个控制模块控制多个电机，同时解决了现有多个控制模块之间进行通信产生软件通信复杂问题、以及硬件成本高的问题。

实施例一

请参阅图1，是本实用新型第一实施例提供的一种电机控制电路的模块示意图，电路包括：控制模块2、第一逻辑电路模块3、与第一逻辑电路模块3对应连接的栅极驱动模块4、与栅极驱动模块4对应连接的三相逆变模块5、及检测模块1。

进一步的，控制模块2、第一逻辑电路模块3、栅极驱动模块4、三相逆变模块5、及检测模块1均与供电模块7连接。

其中，上述控制模块2为设置有至少一路PWM输出端的MCU(Micro Control Unit，微控制单元)。本实施例中，具体实施时，参见图2，MCU芯片可以为单片机U3，具体型号为STM32F030R8。单片机U3设置有三路PWM输出端8，分别是PB13、PB14、PB15，用于控制一一对应的三个电机6。MCU芯片还可以是提供多路PWM输出端8的DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理)芯片。该控制模块2用于处理各模块之间的通信信号、以及处理控制信号等，是整个电机控制电路的控制中心。需要说明的是，可以根据实际控制的电机6数量选择不同的MCU以满足与电机6数量相同的PWM输出端8。使得可以实现对多个电机6的控制。

在本实用新型的一个实施例中，参见图3，控制模块2的PWM输出端8与第一逻辑电路模块3的第一类输入端连接。在其控制模块2中PWM输出端8为多路时，则控制模块2的每一路PWM输出端8分别与相对应的一第一逻辑电路模块3的第一类输入端连接。控制模块2的各个第一类IO输出端9分别与相对应的一第一逻辑电路模块3的第二类输入端连接。

其中，上述控制模块2的PWM输出端8用于输出PWM信号，以控制对应电机6的转速。具体是通过控制模块2控制PWM信号的占空比来控制电机6的转速。该PWM信号可以是控制模块2中的PWM信号发生器产生的。

上述控制模块2的第一类IO输出端9可以为三个，每个第一类IO输出端9均包括三个输出引脚。具体实施例中，如图2所示，控制模块2的三个第一类IO输出端9可以分别为单片机U3的PC3、PC2、PC1输出引脚；PB4、PB3、PD2输出引脚；以及PA9、PA8、PC9输出引脚。在本实施例中，控制模块2的第一类IO输出端9的个数还可以是两个、四个、五个等，根据实际需要进行设置。

上述第一逻辑电路模块3为逻辑与门电路，还可以为逻辑异或门电路等其他逻辑电路。第一逻辑电路模块3可根据需要进行设置，在本实施例中，不对第一逻辑电路模块3的逻辑类型进行限定。上述第一逻辑电路模块3可以设置在控制模块2内部中，也可以设置在控制模块2外部，与控制模块2连接。

具体使用时，上述第一逻辑电路模块3为与门逻辑芯片，具体型号可以是74HC08。在本实施例中，第一逻辑电路模块3的数量为三个，分别为与门逻辑芯片U5、U6、U7。如图3所示，三个与门逻辑芯片U5、U6、U7一一对应于单片机U3中的三个PWM输出端8PB13、PB14、PB15，也一一对应于三个电机6。需要说明的是，第一逻辑电路模块3的数量根据控制模块2中的PWM输出端8的数量进行相对应的设置。上述第一逻辑电路模块3的第一类输入端可以包括与门逻辑芯片的1A、2A、3A输入端，用于输入PWM信号。上述第一逻辑电路模块3的第二类输入端可以包括与门逻辑芯片的1B、2B、3B输入端，用于输入第一类IO口信号，该第一类IO口信号包括用于控制对应三相逆变模块5上桥臂的驱动信号，其中，驱动信号分别使用UH、VH、WH进行标识，且驱动信号可以以高低电平的形式输入到与门逻辑芯片中。其中，每个与门逻辑芯片U5、U6、U7均与3.3V电源连接。

具体的，以单片机U3的PWM输出端8PB13与与门逻辑芯片U5中的1A、2A、3A输入端之间的连接关系和作用为例进行说明。如图3所示，单片机U3的PWM输出端8PB13分别与与门逻辑芯片U5的1A、2A、3A输入端连接。这样，单片机U3可以将PWM信号通过PWM输出端8PB13以及与门逻辑芯片U5的1A、2A、3A输入端传输给与门逻辑芯片U5。需要说明的是，PWM输出端8PB14与与门逻辑芯片U6中的1A、2A、3A输入端之间的连接关系以及作用、PWM输出端8PB15与与门逻辑芯片U7中的1A、2A、3A输入端之间的连接关系以及作用，均和PWM输出端8PB13与与门逻辑芯片U5中的1A、2A、3A输入端之间的连接关系以及作用相同，在此不予赘述。

具体的，以单片机U3的第一类IO输出端9PC3、PC2、PC1输入引脚与与门逻辑芯片U5中的1B、2B、3B输入端之间的连接关系和作用为例进行说明。如图3所示，单片机U3中的PC3、PC2、PC1输入引脚与与门逻辑芯片U5中的1B、2B、3B输入端一一对应连接。这样单片机U3就可以将控制电机6三相信号的第一类IO口信号发送给与门逻辑芯片U5。需要说明的是，第一类IO输出端9PB4、PB3、PD2输出引脚与与门逻辑芯片U6中的1B、2B、3B输入端之间的连接关系和作用、第一类IO输出端9PA9、PA8、PC9输出引脚与与门逻辑芯片U7中的1B、2B、3B输入端之间的连接关系和作用，均与第一类IO输出端9PC3、PC2、PC1输入引脚与与门逻辑芯片U5中的1B、2B、3B输入端之间的连接关系和作用相同，在此不予赘述。

在本实施例中，通过控制模块2中的各个PWM输出端8与相对应的第一逻辑电路模块3的第一类输入端连接，以及通过控制模块2中的第一类IO输出端9与相对应的第一逻辑电路模块3的第二输入端连接，进而将PWM信号以及第一类IO口信号一同发送给第一逻辑电路模块3，并且通过第一逻辑电路模块3将PWM信号以及第一类IO口信号进行逻辑运算得到三路控制信号去控制电机6各相信号。

具体的，在控制模块2中的PWM输出端8为一路时，则其控制模块2与对应的一个第一逻辑电路模块3连接，并通过PWM信号以及第一类IO口信号进行逻辑运算得到一路控制信号去控制电机6各相信号。因此，在只有一路PWM输出端8的控制模块2中，其通过第一逻辑电路模块3的设置，使得经过第一逻辑电路模块3的逻辑运算后，可实现对一个对应的电机6的控制，避免了现有必须采用有三个PWM输出端8的控制模块2实现对一个电机6的控制，使得大大增加了控制模块2所选择的范围。

在本实用新型的一个实施例中，第一逻辑电路模块3的输出端与相对应的栅极驱动模块4的第一类输入端12连接，用于根据控制模块2的PWM输出端8及第一类IO输出端9输入的信号进行逻辑运算后输出至栅极驱动模块4。其中，需要指出的是，该第一逻辑电路模块3的输出端所对应的栅极驱动模块4的数量至少为一个，其可以为一个或多个，其根据实际使用需求进行设置，在此不做具体限定。

具体实施例中，参见图4，上述第一逻辑电路模块3的输出端可以包括与门逻辑芯片的1Y、2Y、3Y输出端。上述栅极驱动模块4可以包括栅极驱动芯片，该栅极驱动芯片的型号可以为FD6287。在本实施例中，栅极驱动芯片的数量为三个，分别为栅极驱动芯片U8、U9、U10。栅极驱动芯片的数量与控制模块2中的PWM输出端8的数量、电机6的数量、第一逻辑电路模块3的数量相同。上述栅极驱动模块4的第一类输入端12可以包括栅极驱动芯片的HIN1、HIN2、HIN3输入引脚。

具体的，与门逻辑芯片的1Y、2Y、3Y输出端与栅极驱动芯片的HIN1、HIN2、HIN3输入引脚一一对应连接，用于根据单片机U3的PWM输出端8及第一类IO输出端9输入的第一类IO口信号进行逻辑运算后得到的三路PWM信号输出至栅极驱动芯片，进而控制对应电机6的工作。其中，栅极驱动芯片的VCC引脚接15V电源，栅极驱动芯片的COM引脚接地。栅极驱动芯片的VCC引脚与COM引脚之间并联有一电容。

进一步的，上述栅极驱动模块4还包括与该栅极驱动芯片连接的多组栅极驱动输出电路13，每组栅极驱动输出电路13用于输出控制三相逆变模块5的驱动信号。其中，每组栅极驱动输出电路13均包括第一输出端14、第二输出端16、以及第三输出端15。也就是说，每个栅极驱动模块4均设置有与栅极驱动芯片连接的三个第一输出端14、三个第二输出端16、以及三个第三输出端15，分别用以控制三相逆变模块5的驱动信号。其中，各个第一输出端14对应输出的是各个三相逆变模块5的一相的上桥驱动信号，各个第二输出端16对应输出的是各个三相逆变模块5的一相的下桥驱动信号，各个第三输出端15对应连接各个电机6的一相线信号。

具体的，第一输出端14一端与栅极驱动芯片中的HO输出引脚连接，另一端与三相逆变模块5连接。第二输出端16一端与栅极驱动芯片中的LO输出引脚连接，另一端与三相逆变模块5连接。第三输出端15一端与栅极驱动芯片中的VS输出引脚连接，另一端与三相逆变模块5连接。

控制模块2的各个第二类IO输出端10分别与相对应的栅极驱动模块4的第二类输入端11连接。

其中，控制模块2的第二类IO输出端10的数量与控制模块2中的PWM输出端8的数量相同，用于输出第二类IO口信号控制对应电机6的工作状态。在本实施例中，具体为三个，其中，每个第二类IO输出端10均包括三个输出引脚。控制模块2的三个第二类IO输出端10可以分别为PC0、PF1、PF0引脚；PC12、PC11、PC10引脚；PC8、PC7、PC6引脚。在本实施例中，控制模块2的第二类IO输出端10的个数还可以是两个、四个、五个等，根据实际需要进行设置。

上述栅极驱动模块4的第二类输入端11可以为栅极驱动芯片的输入引脚非LIN1输入引脚、非LIN2输入引脚、非LIN3输入引脚。第二类IO口信号可以包括用于控制对应三相逆变模块5下桥臂的驱动信号。电机6的U相、V相、W相的驱动信号分别使用UL、VL、WL进行标识。且驱动信号可以以高低电平的形式输入到与门逻辑芯片中。

在本实用新型的一个实施例中，检测模块1与控制模块2连接，用于检测电机转子位置信号，并将电机转子位置信号输出至控制模块2，以使控制模块2控制第一类IO输出端9以及第二类IO输出端10的输出状态。

在本实施例中，检测模块1的数量为三个，该检测模块1的数量可以与电机6数量相同，可根据电机6数量的多少来对应设置。每个检测模块1包括三个固定设置在电机6定子内壁上、间距为60或120度的霍尔传感器17，用于检测电机6转子的位置信息从而检测电机6的电平信号。其中，每个霍尔传感器17可以与控制模块2中任何一可用的具有电平变化中断功能的引脚连接。霍尔传感输出的电平信号的高低状态取决于某一时刻通过该传感器上方定子磁极的极性，当N极通过霍尔传感器17上方时输出高电平，当S极通过霍尔传感器17上方时输出低电平。

具体的，为了驱动电机6运转，必须根据电机6转子所处的空间位置，按照一定的换相顺序，对定子上的三个线圈的两相同时进行通电，形成旋转磁场，从而带动转子旋转。这样当转子磁极经过霍尔传感器17附近时，霍尔传感器17会采集到一个高(低)电平信号，根据这三个霍尔传感器17信号的组合，就能得到定子绕组通电换相的精确顺序，也及通过这三个霍尔传感器17就能够获取到电机6的转子位置信号，使得可根据霍尔传感器17的变化频率计算得到转速信号，同时可根据霍尔传感器17的输出状态改变(例如当获取到上升沿或下降沿信号时)得到换向信号。进而通过控制模块2将根据该转子位置信号控制第一类IO输出端9输出的第一类IO口信号以及第二类IO输出端10的第二类IO口信号。进而得到控制电机6的转速以及转向，从而达到控制电机6的工作状态。当然，检测模块1还可以是由多个转角传感器或光电编码器等高精度传感器组成。

可以理解的，在本实用新型的其他实施例中，其检测模块还可通过检测电机6的反电动势的方式对该电机转子位置信号进行检测，此时则不需要设置霍尔传感器17进行电机转子的位置信息的检测。其可根据实际使用需求进行设置，在此不做限定。

具体实施例中，参见图5，提供三个检测模块1，分别检测三个电机6的转子位置信号，其中，每个检测模块1均包括：三个一端分别与三个霍尔传感器17对应连接，另一端与3.3V电源连接的上拉电阻18；三个一端分别与三个霍尔传感器17对应连接，另一端分别与控制模块2三个引脚连接的限流电阻19；以及三个一端分别连接在限流电阻与控制模块2引脚之间的连接线上，另一端分别接地的电容20。

需要说明的是，每个检测模块1中的三个霍尔传感器17采集到的转子位置信号可以以高低电平的形式进行输出，用于检测电机6的转子位置信号。三个传感器采集到的转子位置信号可以分别使用HU、HV、HW来进行标识。转速信号以及换向信号随着检测模块1采集到的转子位置信号的改变而改变。进而实现控制电机6的工作状态。

在本实用新型的一个实施例中，栅极驱动模块4的各个输出端与相对应的三相逆变模块5的输入端连接，用于根据其第一类输入端12和第二类输入端11所输入的信号相应的输出控制信号至三相逆变模块5。三相逆变模块5的输出端与相对应的电机6连接，用于根据栅极驱动模块4输出的控制信号驱动控制与其对应连接的电机6。

具体的，参见图6，三相逆变模块5包括：与电机6的三相端中的各端相对应连接的上桥臂22、下桥臂21、及采样单元23；各个上桥臂22还分别与24V电源及相对应的栅极驱动模块4的第一输出端14连接；各个下桥臂21还分别与相对应的栅极驱动模块4的第二输出端16及采样单元23的第一端连接；电机6的三相端中的各端还分别与相对应的栅极驱动模块4的第三输出端15连接。三相逆变模块5的输出端即为电机6各相的输入端。三相逆变模块5的输出端可以包括U相输出端、V相输出端、以及W相输出端，其中，U相输出端、V相输出端、以及W相输出端分别对应电机6的U相输入端、V相输入端、以及W相输入端。

进一步的，如图6所示，上桥臂22包括一MOS管Q1、第一电阻R81、第二电阻R99、一电容C47、以及一二极管D23。其中，第一电阻R81一端与栅极驱动模块4的第一输出端14连接，另一端与MOS管Q1的G极连接。二极管D23与第一电阻R81并联。第二电阻R99一端设置在第一电阻R81与MOS管Q1的G极之间的连接线上，另一端与栅极驱动模块4的第三输出端15连接。电容C47与第二电阻R99并联。MOS管Q1的S极与栅极驱动模块4的第三输出端15连接，MOS管Q1的D极与24V电源连接。

下桥臂21包括的电子元件与上桥臂22的元件相同，不同的是他们之间的连接关系以及各元器件的名称标识。具体的，还是以图6中上桥臂22各元件名称标识来进行说明下桥臂21中各元器件之间的连接关系，第一电阻R82一端与栅极驱动模块4的第二输出端16连接，另一端与MOS管Q2的G极连接。二极管D24与第一电阻R82并联。第二电阻R100一端设置在第一电阻R82与MOS管Q2的G极之间的连接线上，另一端与采样单元23的一端连接。电容C48与第二电阻R100并联。MOS管Q2的S极与采样单元23的第一端连接，MOS管Q2的D极与栅极驱动模块4的第三输出端15连接。

采样单元23包括两个采样电阻R117和R120，其中，该采样电阻R117和R120的第一端与三相逆变模块5的下桥臂MOS管Q2的S极连接，另一端与电源地相连。

在本实施例中，三相逆变模块5的数量为三个，三相逆变模块5的数量还可以根据电机6的数量来进行设置。且每个三相逆变模块的电路结构均与图6中三相逆变模块5的电路结构相同或相似，且能起到相同的作用，且每个三相逆变模块5与对应的各个模块之间的连接关系与图6中三相逆变模块5与对各模块的连接关系相同，不同的是每个元器件的名称标识不同，为避免重复，在此不再赘述。需要说明的是，每个三相逆变模块5中各相的上桥臂22、下桥臂21、采样单元23所包括的元器件种类、数量、以及各元器件之间的连接关系均相同。

需要说明的是，一个电机6需要一个三相逆变模块5去驱动电机6的各相的工作状态，进而驱动电机6的工作状态。每个三相逆变模块5均设置有与电机6各相对应的上桥臂22、下桥臂21以及采样单元23，且各相的采样单元23远离栅极驱动模块4的第三输出端15的一端相互连接。其中，每个三相逆变模块5包含的电子元件以及对应的连接关系均相同。这样每个三相逆变模块5可以根据对应的栅极驱动模块4输出的控制信号驱动三相逆变模块5进行工作，进而控制对应的电机6工作状态。进而实现一个控制模块2控制多个电机6。

在本实用新型的一个实施例中，该电机控制电路还包括与该控制模块2连接的电压检测模块26、程序烧录模块24、滤波模块25以及人机交互模块27。

具体实施时，参见图7，该电压检测模块26包括电阻R41、电阻R42、电阻R43、电容C28、稳压二极管Z1。其中，电阻R41一端连接24V电源连接，另一端与电阻R42串联后接地。电阻R43一端设置在电阻R41与电阻R42之间的连接线上，另一端分别与电容C28的一端、以及控制模块2(单片机U3的PA7引脚)连接，电容C28另一端接地。稳压二极管正极接地，负极连接在电阻R43与控制模块2之间的连接线上。用于保护控制模块2，避免控制模块2的输入端口PA7出现过压状态。

该程序烧录模块24包括：烧录接口PRO、电阻R2，其中，该烧录接口PRO的第一引脚与3.3V电源连接，烧录接口PRO的第二、三、四引脚分别与控制模块2(单片机U3的NRST、PA14、PA13引脚)连接，烧录接口PRO的第五引脚接地。电阻R2一端与3.3V电源连接，另一端连接在烧录接口PRO的第二引脚与控制模块2之间的连接线上。该程序烧录模块24用于给控制模块2烧录控制程序，便于控制模块2执行相应的控制功能。

该滤波模块25包括：电容C1、电容C2、电容C5、电容C9，其中，电容C1、电容C2、电容C5以及电容C9的一端并联在3.3V电源与控制模块2的电源引脚之间的连接线上，且电容C1、电容C2、电容C5以及电容C9的另一端分别接地。

该人机交互模块27包括：与电机6数量对应的电阻R24、R25、R26以及发光二极管LED1、LED2、LED3，其中，电阻R24、R25、R26的一端与3.3V电源连接，另一端与发光二极管LED1、LED2、LED3的正极连接，该发光二极管LED1、LED2、LED3的负极与控制模块2连接。该人机交互模块27用于提示每个电机6的工作状态。可以根据发光二极管LED1、LED2、LED3发出光的颜色，以及发光二极管的通/断情况来判断电机6的工作情况。电阻R24、R25、R26以及发光二极管LED1、LED2、LED3的数量与电机6的数量相同。

需要说明的是，使用控制模块2中的一路PWM输出端8以输出PWM信号，控制一个电机6时，首先为该路PWM输出端8配置第一类IO输出端9以输出第一类IO口信号；配置对应处理PWM信号以及第一类IO口信号的一个第一逻辑电路模块3；配置第二类IO输出端10以输出的第二类IO口信号。配置一个处理第一逻辑电路模块3处理后的一路PWM信号以及第二类IO口信号的栅极驱动模块4；配置与栅极驱动模块4对应的三相逆变模块5进行配合，控制电机6的转速以及遵循六步换向法控制该电机6的换向等工作状态。

当需要同时控制多个电机6时，通过控制模块2中的多路PWM输出端8、对应的多路PWM输出端8的多路第一类IO输出端9和多个第二类IO输出端10、对应的多路第一逻辑电路模块3、多个栅极驱动模块4、以及多路三相逆变模块5分别配合，以实现多个电机6的控制。从而实现一个控制模块2控制多个电机6。解决现有需要多个控制模块2控制多个电机6，使得多个控制模块2之间进行通信产生软件通信复杂问题、以及硬件成本高的问题。

在本实用新型实施例中，主要提供控制模块2配置有三路PWM输出端8，并且主要提供一个控制模块2控制三个电机6的情况。进一步地，在本实用新型的其他实施例中，当现有的控制模块2可以输出两组控制信号以控制两组电机6进行工作时，通过本实施例中的控制模块2的每组控制信号配置成三路PWM输出端8输出控制信号的方式，使得可以实现对六个电机的不同状态的控制。

需要说明的是，一个控制模块2控制多个电机6时，每个电机6的控制过程可以根据需要调节各个电机6的转速和转向，也可以部分相同。例如，在本实用新型的其他实施例中，其控制模块2的PWM输出端8与一第一逻辑电路模块3的第一类输入端连接，其第一逻辑电路模块3的输出端和控制模块2的第二类IO输出端10此时同时与多个栅极驱动模块4连接，其各个栅极驱动模块4与其对应的三相逆变模块5连接，使得其一个第一逻辑电路模块3即可控制多个对应的电机6进行工作，但此时各个电机6的工作状态及转速等均保持一致，且均由第一逻辑电路模块3的输出端所输出的控制信号进行控制。使得此时可实现对超过三个或六个电机6的控制。

具体的，以控制模块2中的一路PWM输出端8控制一个电机6的控制过程为例进行说明：当控制模块2接收到开始触发指令(通过按压触发按钮触发还可以是其他方式触发)，则通过控制模块2控制检测模块1检测电机6转子的位置并采集得到对应的电机6的转子位置信号，控制模块2控制第一类IO输出端9输出与转子位置信号对应的第一类IO口信号到第一逻辑电路模块3中。同时控制模块2还控制对应的PWM输出端8输出控制该电机6转速的PWM信号到第一逻辑电路模块3中。该第一逻辑电路模块3将接收到的PWM信号以及第一类IO输出端9输出的第一类IO口信号进行逻辑运算得到三路控制电机6各相的PWM信号并输出给栅极驱动模块4。与此同时，控制模块2还控制第二类IO输出端10输出与电机6的转子位置信号相同的第二类IO口信号给栅极驱动模块4。栅极驱动模块4对基于第一类IO口信号生成的三路PWM信号以及第二类IO信号一同驱动三相逆变模块5三相中各相的上桥臂22、下桥臂21中MOS管的导通，进而控制电机6的转动。并且可以调节PWM信号的占空比调节电机6的转速。进而实现电机6转速以及转向的控制，使得控制电机6正常工作。

当然，控制模块2中的其他路PWM输出端8控制其他电机6的过程与上述控制过程相同，在此不再赘述。

本实施例中，通过设置控制模块的每一路PWM输出端以及其第一类IO输出端分别与相对应的一第一逻辑电路模块连接，并且通过第一逻辑电路模块的输出端和控制模块的第二类IO输出端与对应的栅极驱动模块连接，使得实现一路PWM输出端控制一个栅极驱动模块，最终使得一路PWM输出端可以控制一个电机的工作，避免了现有必须采用有三个PWM输出端的控制器实现对一个电机的控制，使得大大增加了控制器MCU所选择的范围。其中，现有的控制器中PWM口的资源有限，但其IO口的资源足够，因此本实施例通过将一路PWM输出端及内部的第一类IO输出端与其对应第一逻辑电路模块连接，使得其第一逻辑电路模块可运算后输出三路PWM信号，以实现对一个电机的工作控制。

同时本实施例中，由于采用有三路PWM输出端的控制模块，从而使得控制模块的多路PWM输出端可以控制多个栅极驱动模块，最终可以控制多个电机的工作，使得一个控制模块实现对多个电机之间的协调控制，而不会产生现有需要多个控制模块控制多个电机，同时解决了现有多个控制模块之间进行通信产生软件通信复杂问题、以及硬件成本高的问题。

实施例二

请参阅图8，是本实用新型第二实施例提供的一种电机控制电路的结构示意图，该第二实施例与第一实施例的结构大抵相同，其区别在于，本实施例中，电路还包括：与供电电源28依次连接的第一稳压模块29及第二稳压模块30。其中，供电电源28、第一稳压模块29及第二稳压模块30共同组成供电模块7。其中，本实施例中，其供电电源28主要采用一电池包，其电池包提供24V电压，可以理解的，在本实用新型的其他实施例中，其供电电源28还可为其他供电方式进行供电。

第一稳压模块29分别与电池包和各个栅极驱动模块4连接，用于将电池包所输出的第一电压稳压至第二电压，并输出至各个栅极驱动模块4，以提供工作电压。

第二稳压模块30分别与第一稳压模块29、控制模块2、及各个第一逻辑电路模块3连接，用于将第一稳压模块29所输出的第二电压稳压至第三电压，并输出至控制模块2、及各个第一逻辑电路模块3。

供电电源28还与控制模块2及各个三相逆变模块5连接。

具体的，参见图9，上述供电电源28为电池包24V，该电池包设置有正极B+以及负极B-是整个控制电路的供电电源28。具体的，该供电电源28还可以根据需要使用其他大小的电源。在本实施例中，为了适应各个模块不同的工作电压，需要将电池包所提供的电压进行转换得到多种不同大小的工作电压以适应不同的模块。具体使用时，控制模块2的工作电压为3.3V，各个第一逻辑电路模块3的工作电压为3.3V，栅极驱动模块4的工作电压为15V，三相逆变模块5的工作电压为24V。需要说明的是控制模块2的工作电压、第一逻辑电路模块3的工作电压、栅极驱动模块4的工作电压可以根据需要进行设置，只要在各个模块的工作电压范围内即可。

为此，在本实施例中，需要供电电源28提供多种不同大小的工作电压。具体的，通过第一稳压模块29将电池包中的第一电压24V转换为第二电压15V，再通过第二稳压模块30将第二电压15V转换为第三电压3.3V，进而为各个模块提供对应的工作电压。也即，电池包提供的是24V电源，第一稳压模块29提供的是15V电源，第二稳压模块30提供的是3.3V电源。

在本实用新型的一个实施例中，第一稳压模块29包括：电阻R1、稳压器U1、电阻R3、电阻R7。其中，电阻R1一端与电池包正极B+连接，另一端与稳压器U1输入端(IN)连接。电阻R3一端与稳压器U1的第一输出端(ADJ)连接，另一端分别与电池包的负极B-以及地连接。电阻R7一端设置在电阻R3与稳压器U1第一输出端(ADJ)之间的连接线上，另一端与稳压器U1的第二输出端(OUT)连接。在本实施例中，通过电阻R1、稳压器U1、电阻R3电阻R7进行配合将第一电压24V转成成第二电压15V，此时稳压器U1的第二输出端(OUT)输出的电压值为15V。使用时，该稳压器U1可以为LM317稳压器。

第二稳压模块30包括：电容C3、电容C4、电阻R23、稳压器U2、电容C16、电容C17。其中，电容C3一端与稳压器U1的第二输出端(OUT)连接，另一端连接电池包负极B-以及接地，电容C3为电解电容，起到稳压作用。电容C4一端与稳压器U1的第二输出端(OUT)连接，另一端连接电池包负极B-以及接地。电阻R23一端与稳压器U1的第二输出端(OUT)连接，另一端与稳压器U2的输入端(I)连接。稳压器U2的第一输出端(G)连接电池包负极B-以及接地。电容C16和电容C17一端与稳压器U2的第二输出端(O)连接，另一端连接电池包负极B-以及接地，电容C17为电解电容，起到稳压作用。具体的，第二稳压模块30通过电容C3、电容C4、电阻R23、稳压器U2、电容C16、电容C17进行配合将第二电压15V降压为第三电压3.3V。使用时，该稳压器U2为TLV70433DBVR稳压器。

在本实施例中，依次通过第一稳压模块29以及第二稳压模块30将电池包电压等级降压得到多个大小不同的工作电压，以适用于不同的模块，这样可以通过一个供电电源28为整个电机控制电路中的不同模块提供稳定的工作电压。并且，第一稳压模块29以及第二稳压模块30的结构简单，且能够为各个模块提供稳定的工作电压，提高电机控制电路的稳定性以及降低供电模块7成本。

实施例三

请参阅图10，是本实用新型第三实施例提供的一种电机控制电路的结构示意图，该第三实施例与第二实施例的结构大抵相同，其区别在于，本实施例中，电路还包括：

过流保护模块31，过流保护模块31分别与相对应的三相逆变模块5、控制模块2、及第二稳压模块30连接，用于当检测到电机6工作时三相逆变模块5的电流大小大于过载电流时，输出过流保护信号至控制模块2。

具体的，当电机6工作时，过流保护模块31检测三相逆变模块5的工作电流，并将三相逆变模块5的工作电流与过流保护模块31提供的过载电流进行比较，若三相逆变模块5的工作电流大小大于过流保护模块31提供的过载电流时，判断电机6正在过载工作，那么过流保护模块31将电机6过载信号发送给控制模块2，控制模块2调节PWM输出端8输出PWM信号的占空比以及调节第一类IO输出端9输出的第一类IO口信号并输出给第一逻辑电路模块3进行逻辑运算后输出三路PWM信号给栅极驱动模块4。以及通过控制模块2调节第二类IO输出端10输出的第二类IO口信号，输出给栅极驱动模块4，最后通过栅极驱动模块4与三相逆变模块5进行调节电机6的工作电流，进而达到控制电机6的工作状态。这样可以避免电机6过载工作使得电机6损坏，减少电机6的使用寿命的问题。从而起到保护电机6的效果，进而提高电机6的使用寿命。需要说明的是，三相逆变模块5的工作电流即为电机6的工作电流。

具体的，当检测到电机6工作时三相逆变模块5的电流大小大于过载电流时，过流保护模块31输出过流保护信号至控制模块2，控制模块2将其第一类IO输出端9和第二类IO输出端10的输出信号设置为低电平，最终使得栅极驱动模块4的输出也为低电平，以保护三相逆变模块5及电机6。

需要说明的是，该过流保护模块31的数量与电机6的数量相同，每个过流保护模块31实时监测对应电机6的工作电流，进而监测电机6的工作状态，避免电机6出现过流工作造成损坏，提高电机6的工作寿命。

作为另一种实施方式，参见图11，电路还包括：连接于控制模块2及各个过流保护模块31之间的第二逻辑电路模块32；第二逻辑电路模块32的第一类输入端与第二稳压模块30连接；第二逻辑电路模块32的第二类输入端与各个过流保护模块31连接；第二逻辑电路模块32的输出端与控制模块2连接。上述第二逻辑电路模块32为逻辑与门电路，还可以为逻辑异或门电路等其他逻辑电路。第二逻辑电路模块32可根据需要进行设置，在本实施例中，不对第二逻辑电路模块32的逻辑类型进行限定。该第二逻辑电路模块32可以设置在控制模块2内部，也可以设置在控制模块2外部。

具体的，当过流保护模块31经过判断得到三相逆变模块5的工作电流大小大于过载电流后，过流保护模块31输出一过载信号到第二逻辑电路模块32进行逻辑运算后发送给控制模块2。使用时，第二逻辑电路模块32为逻辑与门电路，用于进行逻辑与门运算。

具体实施时，参见图12，第二逻辑电路模块32可以包括与门逻辑芯片U11，与与门逻辑芯片U11的输出引脚连接的电阻R34、R35、R36，以及分别与电阻R34、R35、R36串联后负极与单片机U3中的PB12引脚连接的二极管D2、D3、D4。电阻R34、R35、R36与二极管D2、D3、D4的数量相同，并且电阻R34、R35、R36以及二极管D2、D3、D4的数量与电机6的数量相同。对应同一电机6的电阻R34、R35、R36与二极管D2、D3、D4串联后与另一电机6的串联后的电阻R34、R35、R36以及二极管D2、D3、D4并联。该与门逻辑芯片U11的型号可以为74HC08。该与门逻辑芯片U11的第一、四、九、十四引脚分别与第二稳压模块30的输出端连接，用于给逻辑运算芯片U11提供高电平的输入。与门逻辑芯片U11的第七引脚(GND)接地。此时由于第二逻辑电路模块32的设置，使得当任一过流保护模块31输出一过载信号时，其控制模块2均根据多个过载信号来控制各个电机6停止工作，实现对各个电机6的保护。

需要说明的是，当过流保护模块31为多个时，第二逻辑电路模块32分别接收到多个过流保护模块31的过载信号，并对多个过载信号进行逻辑运算并分别通过串联的电阻以及二极管传输给控制模块2，进而通过控制模块2根据多个过载信号来控制多个电机6的工作状态。

在本实用新型一个实施例中，参见图13，过流保护模块31包括：比较单元33及基准单元34；比较单元33的正向输入端与三相逆变模块5的采样单元连接；比较单元33的负向输入端与基准单元34连接；比较单元33的输出端与第二逻辑电路模块32连接；基准单元34还与第二稳压模块30连接。

具体的，基准单元34与第二稳压模块30连接用于提供基准电压。并将基准电压输入到比较单元33中，与检测到的三相逆变模块5的工作电压进行比较，若三相逆变模块5的工作电流的大小大于该基准电流(即过载电流)，则说明电机6过载工作，此时比较单元33的输出端输出一个过载信号给控制模块2，便于调节电机6的工作状态。

进一步的，以图13中，第一个过流保护模块31中的比较单元33以及基准单元34的电路结构进行说明，比较单元33可以为比较器U12，该比较器U12的型号可以为LM258。该基准单元34可以包括第一基准电阻R63以及第二基准电阻R64。其中，比较器U12的正向输入端串联一电阻R78后与三相逆变模块5中各采样单元23的第二端连接。该比较器U12的输出端串联一电阻R54后与门逻辑芯片U11连接。第一基准电阻R63一端连接第二稳压模块30的输出端，另一端连接比较器U12的负向输入端。第二基准电阻R64一端接地，另一端连接该比较器U12的负向输入端。

在本实施例中，过流保护模块31的数量为三个，过流保护模块31的数量还可以根据电机6的数量来进行设置。且每个过流保护模块31均包括上述的比较单元33以及基准单元34，并且比较单元33以及基准单元34所包括的电子元件数量、类型以及连接关系均可以相同，也可以根据需要删减或增加电子元件的数量、类型、以及连接关系，能够实现相同功能即可。每个过流保护模块31在控制对应电机6时可以用不同的名称标识，以区别对应的不同的电机6。

在本实施例中，为每个电机6单独设置有一过流保护模块31，进而通过过流保护模块31监控对应电机6的三相逆变模块5的工作电流，进一步监控电机6的工作电流，并将三相逆变模块5的工作电流与基准电流进行比较，根据比较结果选择调整或不调整电机6的转速或转向，当工作电流过载时，过流保护模块31将过载信号发送给控制模块2，通过控制模块2调节第一类IO口信号以及第二类IO口信号，进而降低电机6的转速或转向，以保证电机6正常转动。若工作电流没有过载，则说明电机6正常工作，则不需要调整电机6的工作状态，进而实现保护电机6的目的。

实施例四

参见图14，是本实用新型第四实施例提供的一种电机控制电路的结构示意图，该第四实施例与第二实施例的结构大抵相同，其区别在于，本实施例中，电路还包括：

电流检测模块35，电流检测模块35分别与相对应的三相逆变模块5、控制模块2及第二稳压模块30连接，用于检测在电机6工作时三相逆变模块5的电流大小，并进行放大后输出至控制模块2。

具体的，当电机6工作时，根据需要电流检测模块35提供一预设电流阈值，该预设电流阈值可以是用来判断电机6工作过快，或过慢的标准，或者用来判断电机6工作电流是否达到要求的标准。比如，当电机6的工作电流要求在预设电流阈值以下时，而电机6当前的工作电流超过预设电流阈值，则说明电机6的工作电流没有达到要求，此时，需要控制电机6的工作电流达到预设电流阈值以达到要求。那么，需要电流检测模块35发送信号给控制模块2，使得控制模块2调节PWM输出端8输出PWM信号的占空比以及调节第一类IO口信号后输出给第一逻辑电路模块3进行逻辑运算，得到三路调节后的PWM信号，再输出给栅极驱动模块4。以及通过控制模块2调节第二类IO口信号的占空比，输出给栅极驱动模块4，最后通过栅极驱动模块4与三相逆变模块5进行调节电机6的工作电流，使得电机6的工作电流达到预设电流阈值，进而达到控制电机6的工作状态。这样可以根据电机6当前的工作电流与预设电流阈值进行比较，并且实时调整电机6的工作电流以满足电机6需求。比如可以调节电机6快速转动，也可以调节电机6缓慢转动，以满足不同的工作需要。

需要说明的是，该电流检测模块35的数量与电机6的数量相同，每个电流检测模块35实时监测对应电机6的工作电流，进而监测电机6的工作状态，并实时对调节电机6的工作状态。需要指出的是，本实施例还可以基于上述第三实施例进行设置，即本实施例中，其既可包括过流保护模块31，还可包括电流检测模块35，其根据实际使用需求进行设置，在此不做限定。

在本实用新型实施例中，参见图15，以第一个电流检测模块35中的电路结构为例进行说明，电流检测模块35包括：运算放大器36、及连接于运算放大器36的负向输入端和输出端之间的放大单元37；运算放大器36的正向输入端可串联一电阻R74后与三相逆变模块5中各采样单元23的第二端连接；运算放大器36的负向输入端可串联一电阻R75后接地；运算放大器36的输出端可串联一电阻R57与控制模块2连接；运算放大器36的供电端与第二稳压模块30的输出端连接。

其中，该运算放大器36型号可以为LM258，用于将检测三相逆变模块5的工作电流，并进行放大，然后输出到控制模块2中。使用时，该放大单元37为放大电阻R60，放大电阻R60一端与运算放大器36负向输入端连接，另一端与运算放大器36的输出端连接。

具体的，通过电流检测模块35检测三相逆变模块5的工作电流，并且调节三相逆变模块5的工作电流以调节电机6的工作状态以实现不同的工作需求。

实施例五

参见图16，是本实用新型第五实施例提供的一种电机控制电路的结构示意图，该第五实施例与第二实施例的结构大抵相同，其区别在于，本实施例中，电路还包括：

分别与控制模块2、第二稳压模块30、及外部控制设备连接的通信模块38，用于实现控制模块2及外部控制设备之间的数据通信，以使控制模块2根据外部控制设备的控制相应控制各个电机6的工作状态。

其中，上述外部控制设备可以是但不限于手机、平板手机、笔记本电脑、台式电脑等具有控制功能的控制设备。外部控制设备通过无线网络与通信模块38进行通信，进而与控制模块2进行通信，这样外部控制设备可以远程控制该控制模块2，进而通过控制模块2控制多个电机6的工作状态。

需要指出的是，本实施例还可以基于上述第三实施例、第四实施例进行设置，即本实施例中，其还包括过流保护模块31和/或电流检测模块35，其根据实际使用需求进行设置，在此不做限定。

进一步的，参见图17，该通信模块38主要包括：通信芯片U4，与通信芯片连接的负载连接单元39。主要用于实现控制模块2与外部控制设备之间的通信。该通信芯片U4的型号可以为SP3485EN，该负载连接单元39用于与外部设备进行连接。

具体的，通信芯片U4的R引脚串联一电阻R37后与第二稳压模块30的输出端连接，且通信芯片U4的R引脚串联一电阻R29后与单片机U3中的PA3引脚连接。通信芯片U4的非RE引脚、与DE引脚并联后串联一电阻R30与单片机U3中的PA1连接。通信芯片U4的D引脚串联一电阻R31后与单片机U3中的PA2连接。其中，通信芯片U4的GND引脚接地，通信芯片U4的VCC引脚与第二稳压模块30中的输出端连接。

负载连接单元39包括与通信芯片U4的B引脚串联后连接负载485B的电阻R39、与通信芯片U4的A引脚串联后连接负载485A的电阻R40、以及并联在通信芯片U4的A引脚、B引脚之间的电阻R38。

在本实施例中，由于提供能够与外部控制设备进行远程通信的通信模块38，进而实现电机控制电路的远程控制，这样可以远程开启该电机控制电路进行工作，以控制多个电机6的工作状态。

实施例六

本实用新型实施例还提供了一种电动机器人，电动机工具上设有上述实施例提供的电机控制电路。该电动机器人可以是割草机器人、扫地机器人等，还可以是其他使用多个电机6控制的电动机器人。

在本实施例中，该电动机器人中的多个电机6同时共用一个控制模块2，通过该控制模块2同时控制多个电机6进行工作。该电动机器人是通过该电动机器人上设置的电机控制电路实现的。具体的，通过设置控制模块2的每一路PWM输出端8以及其第一类IO输出端9与第一逻辑电路模块3连接，并且通过第一逻辑电路模块3的输出端和控制模块2的第二类IO输出端10与对应的栅极驱动模块4连接，使得实现一路PWM输出端8控制一个栅极驱动模块4，从而使得控制模块2的多路PWM输出端8可以控制多个栅极驱动模块4，最终可以控制多个电机6的工作，使得一个控制模块2实现对多个电机6之间的协调控制，而不会产生现有需要多个控制模块2控制多个电机6，使得多个控制模块2之间进行通信产生软件通信复杂问题、以及硬件成本高的问题。

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 (14)

1.一种电机控制电路，其特征在于，所述电路包括：控制模块、第一逻辑电路模块、与所述第一逻辑电路模块对应连接的栅极驱动模块、及与所述栅极驱动模块对应连接的三相逆变模块；

所述控制模块的PWM输出端与所述第一逻辑电路模块的第一类输入端连接；

所述控制模块的第一类IO输出端分别与所述第一逻辑电路模块的第二类输入端连接；

所述第一逻辑电路模块的输出端与所述栅极驱动模块的第一类输入端连接，用于根据所述控制模块的PWM输出端及第一类IO输出端输入的信号进行逻辑运算后输出至所述栅极驱动模块；

所述控制模块的第二类IO输出端分别与所述栅极驱动模块的第二类输入端连接；

所述栅极驱动模块的各个输出端与所述三相逆变模块的输入端连接，用于根据其第一类输入端和第二类输入端所输入的信号相应的输出控制信号至所述三相逆变模块；

所述三相逆变模块的输出端与电机连接，用于根据所述栅极驱动模块输出的控制信号驱动控制与其对应连接的电机，以控制所述电机的工作状态。

2.如权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述第一逻辑电路模块、所述栅极驱动模块、及所述三相逆变模块的数量为多个；

所述控制模块的每一路PWM输出端分别与相对应的一第一逻辑电路模块的第一类输入端连接；

所述控制模块的各个第二类IO输出端分别与相对应的至少一栅极驱动模块的第二类输入端连接。

3.如权利要求2所述的电机控制电路，其特征在于，所述电路还包括检测模块；

所述检测模块与所述控制模块连接，用于检测电机转子位置信号，并将电机转子位置信号输出至所述控制模块，以使所述控制模块控制第一类IO输出端以及第二类IO输出端的输出状态。

4.如权利要求2所述的电机控制电路，其特征在于，所述电路还包括：

与供电电源依次连接的第一稳压模块及第二稳压模块；

所述第一稳压模块分别与供电电源和所述栅极驱动模块连接，用于将所述供电电源所输出的第一电压稳压至第二电压，并输出至所述栅极驱动模块，以提供工作电压；

所述第二稳压模块分别与第一稳压模块、所述控制模块、及所述第一逻辑电路模块连接，用于将所述第一稳压模块所输出的第二电压稳压至第三电压，并输出至所述控制模块、及所述第一逻辑电路模块；

所述供电电源还与所述控制模块及各个所述三相逆变模块连接。

5.如权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述电路还包括过流保护模块；

所述过流保护模块分别与相对应的所述三相逆变模块、所述控制模块、及所述第二稳压模块连接，用于当检测到电机工作时所述三相逆变模块的电流大小大于过载电流时，输出过流保护信号至所述控制模块。

6.如权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述电路还包括电流检测模块；

所述电流检测模块分别与相对应的所述三相逆变模块、所述控制模块及所述第二稳压模块连接，用于检测在电机工作时所述三相逆变模块的电流大小，并进行放大后输出至所述控制模块。

7.如权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述电路还包括通信模块；

所述通信模块分别与所述控制模块、所述第二稳压模块、及外部控制设备连接，用于实现所述控制模块及外部控制设备之间的数据通信，以使所述控制模块根据外部控制设备的控制相应控制各个电机的工作状态。

8.如权利要求5所述的电机控制电路，其特征在于，所述电路还包括：

连接于所述控制模块及各个所述过流保护模块之间的第二逻辑电路模块；

所述第二逻辑电路模块的第一类输入端与所述第二稳压模块连接；

所述第二逻辑电路模块的第二类输入端与各个所述过流保护模块连接；

所述第二逻辑电路模块的输出端与所述控制模块连接。

9.如权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述三相逆变模块包括：

与所述电机的三相端中的各端相对应连接的上桥臂、下桥臂、及采样单元；

各个所述上桥臂还分别与供电电源及相对应的栅极驱动模块的第一输出端连接；

各个所述下桥臂还分别与相对应的栅极驱动模块的第二输出端及所述采样单元的第一端连接；

所述电机的三相端中的各端还分别与相对应的栅极驱动模块的第三输出端连接。

10.如权利要求8所述的电机控制电路，其特征在于，所述过流保护模块包括：

比较单元及基准单元；

所述比较单元的正向输入端与所述三相逆变模块连接；

所述比较单元的负向输入端与所述基准单元连接；

所述比较单元的输出端与所述第二逻辑电路模块连接；

所述基准单元还与所述第二稳压模块连接。

11.如权利要求6所述的电机控制电路，其特征在于，所述电流检测模块包括：

运算放大器、及连接于所述运算放大器的负向输入端和输出端之间的放大单元；

所述运算放大器的正向输入端与所述三相逆变模块连接；

所述运算放大器的输出端与所述控制模块连接；

所述运算放大器的供电端与所述第二稳压模块连接。

12.如权利要求1-11任意一项所述的电机控制电路，其特征在于，所述第一逻辑电路模块为逻辑与门电路。

13.如权利要求8或10所述的电机控制电路，其特征在于，所述第二逻辑电路模块为逻辑与门电路。

14.一种电动机器人，其特征在于，所述电动机器人上设有如权利要求1-13任意一项所述的电机控制电路。

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