CN215185824U - 一种电机控制器过流保护电路 - Google Patents
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Abstract
一种电机控制器过流保护电路，涉及电机控制器保护技术领域，包括MOS管V1、迟滞比较器、三极管V2和三极管V3，MOS管V1连接电机和迟滞比较器，迟滞比较器连接三极管V3，所述三极管V3连接三极管V2，所述三极管V2连接MOS管V1；还包括电阻R6和R7，迟滞比较器通过电阻R6连接三极管V3，三极管V3通过电阻R7连接三极管V2。本实用新型与现有技术相比，取消了负反馈网络，解决了微小信号波动易产生较大误差的影响，利用MOS管取代高精采样电阻，抗干扰能力强；通过MOS管的导通电阻产生的压降来当过流信号的输入，过流保护的动作为硬件触发，无需主控芯片的参与，反应速度快，且无机械触点，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机控制器保护技术领域，特别涉及一种电机控制器过流保护电路。
背景技术
在现有的电流采样电路中，电流通过采样电阻产生压降，通常电流都在100安培以上，这样就要求采样电阻R9的阻值要非常小，否则会产生非常大的功率损耗(P=I2R)。正因为采样电阻阻值非常小，所以输入过流保护电路的差分信号也非常微弱。
传统电路是精确采样出电流的大小，再通过单片机里的程序算法计算出的电流是否超出设定值，从而判断是否需要进行保护动作，具体如图1所示。其实现方式为：通过运放N2把采集到的微小差分信号经过放大后送入主控单元进行计算电流的大小，但此电路的一个最大特点输入信号微弱，需要很高的放大倍数和高精度的运放，甚至必要时需要引入2级运放，此时单片机采到的电压信号U再通过公式U＝I*R9*（1+R11/R12）计算出电流值I，稍有偏差就会导致输出结果的误差非常大，需要减小结果误差就必需提高电阻和运放等外围器件的精度。当单片机计算出电流超出设定值后，就会关闭输出信号切断继电器K1，从而起到过流保护的作用。
现有技术存在如下技术缺陷：1、对微小信号的敏感度很高，外界的极小干扰也会对最终输出结果产生比较大的影响，对电阻的精度要求过高，难以实现产品化；
2、过流保护反应时间慢，存在关断不及时的风险；
3、继电器使用寿命有限，系统的可靠性不高；
4、需要主控芯片参与软件计算，系统复杂度提高。
实用新型内容
针对上述现有技术所存在的技术缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提出一种机电控制器过流保护电路，来解决继电器使用寿命有限、电路抗干扰能力弱、保护反应时间不及时的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种电机控制器过流保护电路，包括MOS管V1、迟滞比较器、三极管V2和三极管V3，MOS管V1连接电机和迟滞比较器，迟滞比较器连接三极管V3，所述三极管V3连接三极管V2，所述三极管V2连接MOS管V1。
进一步来说，迟滞比较器包括运算放大器N1、电阻R1、R2、R3和R5，电阻R1连接运算放大器N1的输出端，电阻R3连接运算放大器的正输入端，运算放大器N1的输入端通过电阻R2连接输出端，电阻R5连接运算放大器N1的负输入端。
进一步来说，还包括电阻R6和R7，迟滞比较器通过电阻R6连接三极管V3，三极管V3通过电阻R7连接三极管V2。
优选地，MOS管V1为N型MOS管。
优选地，三极管V2为PNP型三极管。
优选地，三极管V3为NPN型三极管。
进一步来说，输入电源连接N型MOS管V1的漏极和电阻R5的输入端，电阻R5的输出端连接运算放大器N1的负输入端，N型MOS管V1的源极连接电机和电阻R3的输入端，电阻R3的输出端连接运算放大器N1的正输入端；运算放大器N1的输出端通过电阻R6连接NPN型三极管V3的基极，NPN型三极管V3的发射极接地，NPN型三极管V3的集电极通过电阻R7连接PNP型三极管V2的基极，PNP型三极管V2的发射极外接单片机，PNP型三极管V2的集电极连接N型MOS管V1的栅极。
本实用新型所取得的有益效果在于：与现有技术相比，取消了负反馈网络，解决了微小信号波动易产生较大误差的影响，利用MOS管取代高精采样电阻，抗干扰能力强；通过MOS管的导通电阻产生的压降来当过流信号的输入，过流保护的动作为硬件触发，无需主控芯片的参与，反应速度快，且无机械触点，使用寿命长。
附图说明
图1为现有技术中常用的过流保护电路；
图2为本实施例中的电机控制器过流保护电路。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
如图2所示，一种电机控制器过流保护电路，包括MOS管V1、迟滞比较器、三极管V2和三极管V3，MOS管V1连接电机和迟滞比较器，迟滞比较器连接三极管V3，所述三极管V3连接三极管V2，所述三极管V2连接MOS管V1。
具体来说，迟滞比较器包括运算放大器N1、电阻R1、R2、R3和R5，电阻R1连接运算放大器N1的输出端，电阻R3连接运算放大器的正输入端，运算放大器N1的输入端通过电阻R2连接输出端，电阻R5连接运算放大器N1的负输入端；迟滞比较器用于检测输入的电压值，使得运算放大器N1输出高电平或低电平。
具体来说，本实施例还包括电阻R6和R7，迟滞比较器通过电阻R6连接三极管V3，三极管V3通过电阻R7连接三极管V2；电阻R6、R7起限流作用，防止三极管V2和V3被烧坏。
具体的，本实施例中的MOS管V1为N型MOS管，相比于比P型MOS管，N型MOS管应用的场景更多，其优点：开关速度更快、耐压更高、通过的电流更大。
具体地，本实施例中的三极管V2为PNP型三极管。
具体地，本实施例中的三极管V3为NPN型三极管。
具体来说，输入电源连接N型MOS管V1的漏极和电阻R5的输入端，电阻R5的输出端连接运算放大器N1的负输入端，N型MOS管V1的源极连接电机和电阻R3的输入端，电阻R3的输出端连接运算放大器N1的正输入端；运算放大器N1的输出端通过电阻R6连接NPN型三极管V3的基极，NPN型三极管V3的发射极接地，NPN型三极管V3的集电极通过电阻R7连接PNP型三极管V2的基极，PNP型三极管V2的发射极外接单片机，PNP型三极管V2的集电极连接N型MOS管V1的栅极。
本实施例的原理为：正常情况下，电源经电阻R5输入运算放大器N1并经过运算放大器N1输出高电平，高电平通过电阻R6输入NPN型三极管V3使得NPN型三极管饱和正偏导通，再经过电阻R7输入PNP型三极管V2使得PNP型三极管V2饱和反偏导通，单片机输出的控制信号Ctrol_S经过导通的PNP型三极管V2输入N型MOS管V1用于控制N型MOS管V1打开；当电流流过N型MOS管V1，电流I与N型MOS管V1的导通电阻Rd on 产生压降U=I*Rd on 。
当超过过流保护的阈值时，运算放大器N1输出低电平，低电平通过电阻输入NPN型三极管V3，使得NPN型三极管V2反偏截止，进而使得PNP型三极管V2正偏截止，从而切断控制信号Ctrol_S，使得N型MOS管V1关断，实现过流保护。
本实用新型与现有技术相比，取消了负反馈网络，解决了微小信号波动易产生较大误差的影响，利用MOS管取代高精采样电阻，抗干扰能力强；通过MOS管的导通电阻产生的压降来当过流信号的输入，过流保护的动作为硬件触发，无需主控芯片的参与，反应速度快，且无机械触点，使用寿命长。
上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。
Claims (7)
1.一种电机控制器过流保护电路，其特征在于：包括MOS管V1、迟滞比较器、三极管V2和三极管V3，所述MOS管V1连接电机和迟滞比较器，所述迟滞比较器连接三极管V3，所述三极管V3连接三极管V2，所述三极管V2连接MOS管V1。
2.根据权利要求1所述的电机控制器过流保护电路，其特征在于：所述迟滞比较器包括运算放大器N1、电阻R1、R2、R3和R5，所述电阻R1连接运算放大器N1的输出端，所述电阻R3连接运算放大器的正输入端，所述运算放大器N1的输入端通过电阻R2连接输出端，所述电阻R5连接运算放大器N1的负输入端。
3.根据权利要求1所述的电机控制器过流保护电路，其特征在于：还包括电阻R6和R7，所述迟滞比较器通过电阻R6连接三极管V3，所述三极管V3通过电阻R7连接三极管V2。
4.根据权利要求1所述的电机控制器过流保护电路，其特征在于：所述MOS管V1为N型MOS管。
5.根据权利要求1所述的电机控制器过流保护电路，其特征在于：所述三极管V2为PNP型三极管。
6.根据权利要求1所述的电机控制器过流保护电路，其特征在于：所述三极管V3为NPN型三极管。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的电机控制器过流保护电路，其特征在于：输入电源连接N型MOS管V1的漏极和电阻R5的输入端，所述电阻R5的输出端连接运算放大器N1的负输入端，所述N型MOS管V1的源极连接电机和电阻R3的输入端，所述电阻R3的输出端连接运算放大器N1的正输入端；所述运算放大器N1的输出端通过电阻R6连接NPN型三极管V3的基极，所述NPN型三极管V3的发射极接地，所述NPN型三极管V3的集电极通过电阻R7连接PNP型三极管V2的基极，所述PNP型三极管V2的发射极外接单片机，所述PNP型三极管V2的集电极连接N型MOS管V1的栅极。
Priority Applications (1)
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| CN202121302843.9U CN215185824U (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 一种电机控制器过流保护电路 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202121302843.9U CN215185824U (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 一种电机控制器过流保护电路 |
Publications (1)
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| CN215185824U true CN215185824U (zh) | 2021-12-14 |
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Family Applications (1)
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| CN202121302843.9U Active CN215185824U (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 一种电机控制器过流保护电路 |
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| CN (1) | CN215185824U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114977086A (zh) * | 2022-06-25 | 2022-08-30 | 清智汽车科技(苏州)有限公司 | 无采样电阻的高边驱动过流保护电路 |
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2021
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