CN213426049U - 电机控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机控制电路。电机控制电路包括：电机；主控模块，用于调控控制信号；控制模块，与主控模块电连接，控制模块的一端与电机的一端，控制模块的另一端与电机的另一端电连接，用于根据控制信号控制电机的运行；采样模块，与主控模块电连接，采样模块的第一端与电机的一端电连接，采样模块的第二端与电机的另一端电连接，采样模块的第三端与主控模块的第一端口电连接，用于采集电机的相对信号；其中，主控模块根据相对信号调控控制信号。本申请提供的电机控制电通过采集电机的相对信号，判断电机的运行状态，从而对电机的运行进行控制，降低电机控制的成本，并提高电机控制的精度。

Description

电机控制电路

技术领域

本实用新型涉及电机控制领域，尤其涉及一种电机控制电路。

背景技术

在相关技术中，通过放大元件对电机的运行信号进行放大操作，以使主控模块通过接收放大后的信号对电机的运行进行控制。

然而，在上述电机控制方法的实际执行过程中，由于采用放大模块，不仅增加电机控制电路的成本，而且采样到的电压信号波动大，对电机的控制造成一定的影响。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电机控制电路，能够降低电机控制电路的成本，并提高电机控制电路的控制精度。

根据本实用新型的第一方面实施例的电机控制电路，包括：电机；主控模块，用于调控控制信号；控制模块，所述控制模块与所述主控模块电连接，所述控制模块的一端与所述电机的一端，所述控制模块的另一端与所述电机的另一端电连接，用于根据所述控制信号控制所述电机的运行；采样模块，所述控制模块与所述主控模块电连接，所述采样模块的第一端与所述电机的一端电连接，所述采样模块的第二端与所述电机的另一端电连接，所述采样模块的第三端与所述主控模块的第一端口电连接，用于采集所述电机的相对信号；其中，所述主控模块根据所述相对信号调控所述控制信号。

根据本实用新型实施例的电机控制电路，至少具有如下有益效果：通过采样模块采集电机两端的相对信号，从而判断电机是否出现已堵转现象。在电机出现堵转现象时，主控模块发送控制信号控制电机停止转动，从而实现对电机的控制，并降低电机控制的成本，提高电机控制的精度。

根据本实用新型的一些电机控制电路，所述控制模块包括：第一控制模块，所述第一控制模块的一端与所述主控模块的第二端口电连接，所述第一控制模块的另一端与所述电机的一端电连接，用于接收所述控制信号；第二控制模块，所述第二控制模块的一端与所述主控模块的第三端口电连接，所述第二控制模块的另一端与所述电机的一端电连接，用于接收所述控制信号；第三控制模块，所述第三控制模块的一端与所述电机的另一端电连接，所述第三控制模块的另一端与所述主控模块的第四端口电连接，用于接收所述控制信号；第四控制模块，所述第四控制模块的一端与所述电机的另一端电连接，所述第四控制模块的另一端与所述主控模块的第五端口电连接，用于接收所述控制信号。

根据本实用新型的一些电机控制电路，所述采样模块包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述电机的一端电连接；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端电连接，所述第二电阻的另一端与所述电机的另一端电连接；其中，所述第一电阻和所述第二电阻的连接节点与所述主控模块的第一端口电连接。

根据本实用新型的一些电机控制电路，还包括：供电模块，所述供电模块的一端所述电机的一端电连接，所述供电模块的另一端与所述电机的另一端电连接。

根据本实用新型的一些电机控制电路，所述第一控制模块包括：第三电阻，所述第三电阻的一端与所述主控模块的第二端口电连接；第一控压流元件，所述第一控压流元件的基极与所述第三电阻的另一端电连接，所述第一控压流元件的发射极与所述供电模块电连接，所述第一控压流元件的集电极与所述电机的一端电连接。

根据本实用新型的一些电机控制电路，所述第二控制模块包括：第四电阻，所述第四电阻的一端与所述主控模块的第三端口电连接；第二控压流元件，所述第二控压流元件的基极与所述第四电阻的另一端电连接，所述第二控压流元件的发射极接地，所述第二控压流元件的集电极与所述电机的一端电连接。

根据本实用新型的一些电机控制电路，所述第三控制模块包括：第五电阻，所述第五电阻的一端与所述主控模块的第四端口电连接；第三控压流元件，所述第三控压流元件的基极与所述第五电阻的另一端电连接，所述第三控压流元件的发射极与所述供电模块电连接，所述第三控压流元件的集电极与所述电机的另一端电连接。

根据本实用新型的一些电机控制电路，所述第四控制模块包括：第六电阻，所述第六电阻的一端与所述主控模块的第五端口电连接；第四控压流元件，所述第四控压流元件的基极与所述第六电阻的另一端电连接，所述第四控压流元件的发射极接地，所述第四控压流元件的集电极与所述电机的另一端电连接。

根据本实用新型的一些电机控制电路，所述第一控压流元件、所述第二控压流元件、所述第三控压流元件和所述第四控压流元件均包括以下任一种元件：MOS管、三极管。

根据本实用新型的一些电机控制电路，所述采样模块还包括：第一电容，所述第一电容的一端与所述第一电阻的一端电连接，所述第一电容的另一端接地；第二电容，所述第二电容的一端与所述主控模块的第一端口电连接，所述第二电容的另一端接地；第三电容，所述第三电容的一端与所述第二电阻的另一端电连接，所述第三电容的另一端接地。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型电机控制电路的一具体实施例模块框图；

图2为本实用新型电机控制电路的另一具体实施例模块框图；

图3为本实用新型电机控制电路的一具体实施例电路结构示意图。

附图标记：

电机100、主控模块200、控制模块300、第一控制模块310、第二控制模块320、第三控制模块330、第四控制模块340、采样模块400、供电模块500。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

需要说明的是，在下述实施例中，本申请提供的电机控制电路用于对温控产品的阀门电机进行控制，但可以理解的是，其他需要用到直流电机控制阀门的场景，也应属于本申请的保护范围，例如：电子温包、电子阀门控制等。

参照图1，在一些实施例中，电机控制电路包括：电机100、主控模块200、控制模块300和采样模块400。控制模块300的一端与电机100的一端电连接，控制模块300的另一端与电机100的另一端电连接，用于根据主控模块200发送的控制信号控制电机100的运行。采样模块400的第一端与电机100的一端电连接，采样模块400的第二端与电机100的另一端电连接，采样模块400的第三端与主控模块200的第一端口电连接，采样模块400用于采集电机100的相对信号。其中，主控模块200根据采样模块400采集的相对信号调控控制信号。具体地，控制模块300还与主控模块200电连接，主控模块200还用于发送初始控制信号。控制模块300根据初始控制信号控制电机100正转或反转，以控制阀门的闭合。采样模块400采集电机100两端的相对信号，并将相对信号反馈至主控模块200，主控模块200对相对信号进行模数处理，并对处理后的信号进行判断，主控模块200根据判断结果发送控制信号，以使控制模块300根据控制信号控制电机100的运行。

在一些具体的实施例中，主控模块200接收关阀指令，并根据关阀指令关闭阀门。在关闭阀门的过程中，电机100的转速逐渐降低，采样模块400采集电机100两端的相对电压，该相对电压即表征电机100的相对转速，主控模块200根据相对转速判断电机100是否已堵转，并以此判断阀门是否完全关闭。若电机100已堵转，则主控模块200发送控制信号控制电机100停转，实现对电机100的控制，并保护电机100的使用安全。

本申请提供的电机控制电路通过采样模块400采集电机100两端的相对信号，从而判断电机100是否出现已堵转现象。在电机100出现堵转现象时，主控模块200发送控制信号控制电机100停止转动，从而实现对电机100的控制，并降低电机100控制的成本，提高电机100控制的精度。

参照图2，在一些实施例中，控制模块300包括：第一控制模块310、第二控制模块320、第三控制模块330和第四控制模块340。第一控制模块310的一端与主控模块200的第二端口电连接，第一控制模块310的另一端与电机100的一端电连接；第二控制模块320的一端与主控模块200的第三端口电连接，第二控制模块320的另一端与电机100的一端电连接；第三控制模块330的一端与电机100的另一端电连接，第三控制模块330的另一端与主控模块200的第四端口电连接；第四控制模块340的一端与电机100的另一端电连接，第四控制模块340的另一端与主控模块200的第五端口电连接。具体地，第一控制模块310、第二控制模块320、第三控制模块330和第四控制模块340构成对电机100的H桥控制，第一控制模块310、第二控制模块320、第三控制模块330和第四控制模块340均用于接收控制信号以控制电机100的运行。

参照图3，在一些实例中，采样模块400包括：第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1的一端与电机100的一端电连接，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端电连接，第二电阻R2的另一端与电机100的另一端电连接。其中，第一电阻R1和第二电阻R2的连接节点与主控模块200的第一端口电连接。具体地，第一电阻R1和第二电阻R2的连接节点与主控模块200的ADC端口电连接，或通过外接ADC转换模块与主控模块200电连接。通过第一电阻R1和第二电阻R2对电机100两端的相对信号进行采样，主控模块200通过ADC端口获取模数转换后的相对信号，并对转换后的相对信号进行判断，以输出控制信号对电机100的运行进行控制。

在一些实施例中，电机100控制电路，还包括：供电模块500。供电模块500的一端与电机100的一端电连接，供电模块500的另一端与电机100的另一端电连接。具体地，供电模块500用于为电电机100提供运行电源VDD。

参照图3，在一些实施例中，第一控制模块310包括：第三电阻R3和第一控压流元件Q1；第二控制模块320包括：第四电阻R4和第二控压流元件Q2；第三控制模块330包括：第五电阻R5和第三控压流元件Q3；第四控制模块340包括：第六电阻R6和第四控压流元件Q4。其中，第三电阻R3的一端与主控模块200的第二端口电连接，第一控压流元件Q1的基极与第三电阻R3的另一端电连接，第一控压流元件Q1的发射极与供电模块500电连接，第一控压流元件Q1的集电极与电机100的一端电连接；第四电阻R4的一端与主控模块200的第三端口电连接，第二控压流元件Q2的基极与第四电阻R4的另一端电连接，第二控压流元件Q2的发射极接地，第二控压流元件Q2的集电极与电机100的一端电连接；第五电阻R5的一端主控模块200的第四端口电连接，第三控压流元件Q3的基极与第五电阻R5的另一端电连接，第三控压流元件Q3的发射极与供电模块500电连接，第三控压流元件Q3的集电极与电机100的另一端电连接；第六电阻R6的一端与主控模块200的第五端口电连接，第四控压流元件Q4的基极与第六电阻R6的另一端电连接，第四控压流元件Q4的发射极接地，第四控压流元件Q4的集电极与电机100的另一端电连接。

具体地，主控模块200的第二端口用于提供PWM1信号，主控模块200的第三端口用于提供PWM2信号，主控模块200的第四端口用于提供PWM3信号，主控模块200的第五端口用于提供PWM4信号。当PWM1信号为低电平信号、PWM4信号为高电平信号时，第一控压流元件Q1、第四控压流元件Q4导通，使得电机100正转。当PWM2信号为高电平信号、PWM3为低电平信号时，第二控压流元件Q2、第三控压流元件Q3导通，使得电机100反转。在一些具体的实施例中，当电机100正转或反转N毫秒后，主控模块200控制PWM1信号为高电平信号，或控制PWM3信号为高电平信号，使得第一控压流元件Q1或第三控压流元件Q3关断。由于电机100自身的转动惯性，电机100将继续正转或反转，此时电机100的两端产出反相电压，电机100的惯性转速越快，电机100两端产生的反相电压越高。采样模块400采集该反相电压，主控模块200的ADC端口获取该反相电压并进行模数转换和判断，转换后的信号即表示电机100的相对转速。主控模块200根据转换后的信号判断电机100当前的运行状态，并发送对应的控制信号以控制电机100的运行。

在一些实施例中，第一控压流元件Q1、第二控压流元件Q2、第三控压流元件Q3和第四控压流元件Q4均包括以下任一种元件：三极管、MOS管。具体地，第一控压流元件Q1和第三控压流元件Q3为PNP型三极管，第二控压流元件Q2和第四控压流元件Q4为NPN型三极管。

在一些实施例中，采样模块400还包括：第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3。第一电容C1的一端与第一电阻R1的一端电连接，第二电容C2的一端与主控模块200的第一端口电连接，第三电容C3的另一端与第二电阻R2的另一端电连接，第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端均接地。第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3用于滤除相对信号的噪声。

在一个具体的实施例中，本申请提供的电机100控制电路用于控制电机关闭阀门的应用中。主控模块200接收关阀指令，并发送初始控制信号控制电机100正转。当阀门关闭时，电机100的转速降低，主控模块200根据采样模块400采集的电机100两端的相对信号，判断电机100是否已堵转，即电机100的相对转速为0或低于预设阈值，但电机100仍存在一定的输出扭矩，从而判断阀门是否完全关断。当电机100已堵转时，主控模块200发送控制信号控制电机100停止转动，从而实现对电机100的关阀控制。

在一些具体的实施例中，主控模块200采用12位ADC芯片，基准电压为VDD。在使用3V电源供电时，电机100空转下主控模块转换的ADC值为1500，电流表测量电机100的电流为30ma。当人为对电机施加阻力时，电机转速降低，此时主控模块转换的ADC值为500，电流表测量电机100的电流为40ma，所以当前电路所表现的特性与本申请提供的电机控制电路控制期望相符。

本申请提供的电机控制电路采用无专用驱动芯片的设计，通过采集电机两端的相对转速，以判断电机的运行状态。当电机堵转时，主控模块转换的ADC值降低；当电机空转时，主控模块获取的ADC值升高。根据采样模块采集的相对信号反馈的电机运行状态，以控制电机的运行，从而降低电机的控制成本，并提高电机的控制精度。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.电机控制电路，其特征在于，包括：

电机；

主控模块，用于调控控制信号；

控制模块，所述控制模块与所述主控模块电连接，所述控制模块的一端与所述电机的一端，所述控制模块的另一端与所述电机的另一端电连接，用于根据所述控制信号控制所述电机的运行；

采样模块，所述采样模块与所述主控模块电连接，所述采样模块的第一端与所述电机的一端电连接，所述采样模块的第二端与所述电机的另一端电连接，所述采样模块的第三端与所述主控模块的第一端口电连接，用于采集所述电机的相对信号；

其中，所述主控模块根据所述相对信号调控所述控制信号。

2.根据权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述控制模块包括：

第一控制模块，所述第一控制模块的一端与所述主控模块的第二端口电连接，所述第一控制模块的另一端与所述电机的一端电连接，用于接收所述控制信号；

第二控制模块，所述第二控制模块的一端与所述主控模块的第三端口电连接，所述第二控制模块的另一端与所述电机的一端电连接，用于接收所述控制信号；

第三控制模块，所述第三控制模块的一端与所述电机的另一端电连接，所述第三控制模块的另一端与所述主控模块的第四端口电连接，用于接收所述控制信号；

第四控制模块，所述第四控制模块的一端与所述电机的另一端电连接，所述第四控制模块的另一端与所述主控模块的第五端口电连接，用于接收所述控制信号。

3.根据权利要求2所述的电机控制电路，其特征在于，所述采样模块包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述电机的一端电连接；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端电连接，所述第二电阻的另一端与所述电机的另一端电连接；

其中，所述第一电阻和所述第二电阻的连接节点与所述主控模块的第一端口电连接。

4.根据权利要求3所述的电机控制电路，其特征在于，还包括：

供电模块，所述供电模块的一端所述电机的一端电连接，所述供电模块的另一端与所述电机的另一端电连接。

5.根据权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述第一控制模块包括：

第三电阻，所述第三电阻的一端与所述主控模块的第二端口电连接；

第一控压流元件，所述第一控压流元件的基极与所述第三电阻的另一端电连接，所述第一控压流元件的发射极与所述供电模块电连接，所述第一控压流元件的集电极与所述电机的一端电连接。

6.根据权利要求5所述的电机控制电路，其特征在于，所述第二控制模块包括：

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述主控模块的第三端口电连接；

第二控压流元件，所述第二控压流元件的基极与所述第四电阻的另一端电连接，所述第二控压流元件的发射极接地，所述第二控压流元件的集电极与所述电机的一端电连接。

7.根据权利要求6所述的电机控制电路，其特征在于，所述第三控制模块包括：

第五电阻，所述第五电阻的一端与所述主控模块的第四端口电连接；

第三控压流元件，所述第三控压流元件的基极与所述第五电阻的另一端电连接，所述第三控压流元件的发射极与所述供电模块电连接，所述第三控压流元件的集电极与所述电机的另一端电连接。

8.根据权利要求7所述的电机控制电路，其特征在于，所述第四控制模块包括：

第六电阻，所述第六电阻的一端与所述主控模块的第五端口电连接；

第四控压流元件，所述第四控压流元件的基极与所述第六电阻的另一端电连接，所述第四控压流元件的发射极接地，所述第四控压流元件的集电极与所述电机的另一端电连接。

9.根据权利要求8所述的电机控制电路，其特征在于，所述第一控压流元件、所述第二控压流元件、所述第三控压流元件和所述第四控压流元件均包括以下任一种元件：MOS管、三极管。

10.根据权利要求3至9任一项所述的电机控制电路，其特征在于，所述采样模块还包括：

第一电容，所述第一电容的一端与所述第一电阻的一端电连接，所述第一电容的另一端接地；

第二电容，所述第二电容的一端与所述主控模块的第一端口电连接，所述第二电容的另一端接地；

第三电容，所述第三电容的一端与所述第二电阻的另一端电连接，所述第三电容的另一端接地。

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