CN212463098U - 一种带上电保护和停机保护的直流电机驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带上电保护和停机保护的直流电机驱动电路，包括驱动电路、上电保护电路、停机保护电路，所述驱动电路包括MOS管、二极管D2、电阻R3、电阻R7；所述上电保护电路包括电阻R5、电阻R6、三极管Q1；所述电阻R3的一端分别与三极管Q1集电极、电阻R7的一端连接，电阻R7另一端与MOS管栅极连接，电阻R3另一端接供电电压，MOS管源极接地，MOS管漏极接至直流电机；所述三级管Q1基极依次连接电阻R6、电阻R5、MOS管漏极，控制信号接至电阻R5与电阻R6之间；三极管Q1发射极接地；所述停机保护电路分别与MOS管漏极、栅极连接，控制MOS管导通与截至。本实用新型的直流电机驱动电路能够保证上电时直流电机正常运转，停机时实现驱动电路的保护。

Description

一种带上电保护和停机保护的直流电机驱动电路

技术领域

本实用新型涉及直流电机驱动领域，特别涉及一种带上电保护和停机保护功能的直流电机驱动电路。

背景技术

直流电机驱动电路在上电启动时，由于在上电瞬间，控制信号处于复位状态，产生信号不确定，容易产生控制信号波动，使直流电机产生错误动作。直流电机停机，驱动电路关断时，直流电机在惯性作用下，还会继续转动一段时间，才能完全停下来。直流电机在此惯性作用转动过程中，由于转子线圈做切割磁感线动过，会产生反向的感应电动势，如果不及时泄放，可能会由于能量较高而击穿驱动电路的功率元(如MOS管)，导致电路损坏。

目前，为了解决上述两方面问题，一方面在驱动电路的控制信号上增加滤波电容，吸收控制信号电压波动；另一方面，为了吸收电机线圈上产生的反向感应电动势能量，在电机两端并联电容、续流二极管等电子元件，吸收能量，或将感应电动势泄放到电源上。但该方法需要额外增加大功率电子元件，大大增加了成本。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了另一种解决此问题的方法，通过带上电保护和停机保护的直流电机驱动电路，能够实现上电保护和停机保护，且不需要额外增加大功率电子元件。

本实用新型采用的技术方案如下：一种带上电保护和停机保护的直流电机驱动电路，包括驱动电路、上电保护电路、停机保护电路；

所述驱动电路包括MOS管、电阻R3、电阻R7；

所述上电保护电路包括电阻R5、电阻R6、三极管Q1；

所述电阻R3的一端分别与三极管Q1集电极、电阻R7的一端连接，电阻R7另一端与MOS管栅极连接，电阻R3另一端接供电电压，MOS管源极接地，MOS管漏极接至直流电机；

所述三级管Q1基极依次连接电阻R6、电阻R5、MOS管漏极，控制信号接至电阻R5与电阻R6之间；三极管Q1发射极接地；

所述停机保护电路分别与MOS管漏极、栅极连接，控制MOS管导通与截至。

进一步的，所述停机保护电路包括电阻R1、电阻R2、二极管D1、三极管Q2及电阻R4；所述三极管Q2发射极经电阻R2与MOS管漏极连接，三极管Q2经电阻R4接至MOS管栅极，三极管Q2基极与电阻R1的一端连接，电阻R1另一端与二极管D1阳极连接，二极管D1阴极接至供电电压。

进一步的，所述直流电机驱动电路还包括，电容C1，控制信号经电容C1接地。

进一步的，所述直流电机驱动电路还包括，电阻R8，电阻R8的一端接至MOS管栅极，另一端接地。

进一步的，所述直流电机驱动电路还包括二极管D2，用于保护MOS管Q3，所述二极管D2阴极接至MOS管栅极，阳极接地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：通过设置上电保护电路，避免了在上电瞬间，控制信号处于复位状态，产生信号不确定，容易产生控制信号波动，使直流电机产生错误动作的问题；设置停机保护电路，起到保护驱动电路的目的，而且此电路不需要额外增加大功率电能泄放元件。

附图说明

图1为本实用新型的直流电机驱动电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

本实用新型提出了一种带上电保护和停机保护的直流电机驱动电路，解决了直流电机驱动电路在上电启动时，由于在上电瞬间，控制信号处于复位状态，产生信号不确定，容易产生控制信号波动，使直流电机产生错误动作。直流电机停机，驱动电路关断时，直流电机在惯性作用下，还会继续转动一段时间，才能完全停下来。直流电机在此惯性作用转动过程中，由于转子线圈做切割磁感线动过，会产生反向的感应电动势，如果不及时泄放，可能会由于能量较高而击穿驱动电路的功率元(如MOS管)，导致电路损坏的问题，具体方案如下：

如图1所示，一种带上电保护和停机保护的直流电机驱动电路，包括驱动电路、上电保护电路、停机保护电路；

所述驱动电路包括MOS管、电阻R3、电阻R7；

所述上电保护电路包括电阻R5、电阻R6、三极管Q1；

所述停机保护电路包括电阻R1、电阻R2、二极管D1、三极管Q2及电阻R4；

所述电阻R3的一端分别与三极管Q1集电极、电阻R7的一端连接，电阻R7另一端与MOS管栅极连接，电阻R3另一端接供电电压，MOS管源极接地，MOS管漏极接至直流电机；还包括二极管D2阴极接至MOS管栅极，阴极接地；

所述三级管Q1基极依次连接电阻R6、电阻R5、MOS管漏极，控制信号接至电阻R5与电阻R6之间；三极管Q1发射极接地；

所述三极管Q2发射极经电阻R2与MOS管漏极连接，三极管Q2经电阻R4接至MOS管栅极，三极管Q2基极与电阻R1的一端连接，电阻R1另一端与二极管D1阳极连接，二极管D1阴极接至供电电压。

在一个优选实施例中，所述直流电机驱动电路还包括，电容C1，控制信号经电容C1接地，用于在上电瞬间，为三极管Q1提供基极电流，使Q1导通，从而Q1集电极为低电平，通过电阻R7，MOS管Q3的栅极也为低电平，保证上电时MOS管Q3处于截止状态。

在一个优选实施例中，所述直流电机驱动电路还包括，电阻R8，电阻R8的一端接至MOS管栅极，另一端接地，用于为MOS管Q3栅极提供合适的电压。在驱动电路中，R8与R3、R7组成分压电路；在停机保护电路中，R8与R4、Q2、R2组成分压电路。

具体的，本实用新型的直流电机驱动电路上电保护过程如下：

如果R5不存在，控制电路上电，处于复位状态时，C点控制信号悬空而处于不确定状态，当C点控制信号电压为低电平时，Q1截止，VM经R3、R7到驱动管Q3的栅极(即B点)，Q3导通，使直流电机运转，导致误动作。

当加上电阻R5后，控制电路上电时，直流电机未转动，阻值很小，相当于短路，VM经电机、R5到C点，即C点被拉为高电平，再经R6和Q1的B极和E极形成电流通路，使三极管Q1导通，D点和B点被下拉为低电平，驱动MOS管Q3截止，直流电机M不动作。控制电路复位完成后，C点控制信号被置为低电平时，Q1截止，D点和B点被R3、R7上拉为高电平，MOS管Q3的D、S极导通，电机动转。从而达到上电开机保护和驱动电机运转的目的。

本实用新型的直流电机驱动电路停机保护过程如下：

如果不存在此保护电路，当电机需要停转时，控制电路关断驱动MOS管Q3，但电机仍会在惯性作用下继续转动一段时间，由于转子做切割磁感线运动，将在A点产生感应电动势，当能量较大时，可能击穿损坏MOS管Q3。

如果存在由元件R2、Q2、R1、D1和R4组成的停机保护电路，当A点的感应电动势较高，且高于VM时，三极管Q2导通，感应电动势经R2、Q2、R4到B点，即驱动MOS管Q3的栅极被拉到高电平，Q3的D、S导通，使感应电动势的能量经Q3的D、S极快速泄放到地。从而防止MOS管Q3被击穿损坏，起到保护电路的目的，而且此电路不需要额外增加大功率电能泄放元件。

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。

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 (5)

1.一种带上电保护和停机保护的直流电机驱动电路，其特征在于，包括驱动电路、上电保护电路、停机保护电路，

所述驱动电路包括MOS管、电阻R3、电阻R7；

所述上电保护电路包括电阻R5、电阻R6、三极管Q1；

所述电阻R3的一端分别与三极管Q1集电极、电阻R7的一端连接，电阻R7另一端与MOS管栅极连接，电阻R3另一端接供电电压，MOS管源极接地，MOS管漏极接至直流电机；二极管D2阴极接至MOS管栅极，阳极接地；

所述三级管Q1基极依次连接电阻R6、电阻R5、MOS管漏极，控制信号接至电阻R5与电阻R6之间；三极管Q1发射极接地；

所述停机保护电路通过与MOS管漏极、栅极连接，控制MOS管导通与截至。

2.根据权利要求1所述的带上电保护和停机保护的直流电机驱动电路，其特征在于，所述停机保护电路包括电阻R1、电阻R2、二极管D1、三极管Q2及电阻R4；所述三极管Q2发射极经电阻R2与MOS管漏极连接，三极管Q2经电阻R4接至MOS管栅极，三极管Q2基极与电阻R1的一端连接，电阻R1另一端与二极管D1阳极连接，二极管D1阴极接至供电电压。

3.根据权利要求2所述的带上电保护和停机保护的直流电机驱动电路，其特征在于，还包括，电容C1，控制信号经电容C1接地。

4.根据权利要求3所述的带上电保护和停机保护的直流电机驱动电路，其特征在于，还包括，电阻R8，电阻R8的一端接至MOS管栅极，另一端接地。

5.根据权利要求4所述的带上电保护和停机保护的直流电机驱动电路，其特征在于，还包括二极管D2，用于保护MOS管Q3，所述二极管D2阴极接至MOS管栅极，阳极接地。

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