CN217741517U - 一种带位置反馈和驱动电路的摆动电机 - Google Patents

Abstract

一种带位置反馈和驱动电路的摆动电机，包括线圈和外壳，所述线圈固定安装在外壳内，所述外壳固定连接有端盖，所述端盖的下方具有一个空腔，所述空腔内固定安装有PCB板，在所述PCB板的下端面的固定安装有电路组件，所述电路组件位于电机轴轴线的正上方；所述电路组件包括霍尔芯片、驱动电路和保护电路，其中，霍尔芯片与电机轴磁性连接。使用霍尔传感芯片作为位置反馈电路，霍尔传感芯片作为标准芯片，它的温漂系数是可控的，一致性好,本方案组装工艺简单，只需在设计时用PCB定位孔保证位置精度，芯片和其他元件一起通过SMT工艺焊接在PCB上即可，此外其成本得以降低。

Description

一种带位置反馈和驱动电路的摆动电机

技术领域

本实用新型属于光学扫描技术领域，具体涉及一种带位置反馈和驱动电路的摆动电机。

背景技术

现有技术如图1所示，目前摆动电机无驱动电路，同时位置信号反馈使用的是光电传感器方案，即组合的硅PIN光电二极管1、发光二极管2和扇形片3形成位置反馈传感器。工作原理是在电机的密闭环境里，通过驱动发光二极管2产生的光信号，经过与镜片同心位置的扇形片3后照射在硅PIN光电二极管1上，通过电机轴4的转动使光照在硅PIN光电二极管1的不同位置，从而使硅PIN光电二极管1输出不同的电流信号来确定电机轴4的位置，从而反馈镜片折射角度。

现有技术具有以下的缺陷：

1.现有的设计无驱动模块，无法直接保护电机5不受大电流损坏；

2.光电位置传感器的弊端：

光电元器件受温度影响大，导致位置信号的温漂系数大；

组装工艺复杂，易损坏，公差难控制，具体如下：

将发光二极管粘接在二极管座底部，同时将引脚焊接到PCB上，发光二极管的高度差和位置公差无法保证一致性，工艺复杂；

将扇形片粘接电机轴上，扇形片的平整度，以及与硅PIN光电二极管之间平行度的公差难控制；

将硅PIN光电二极管通过贴片和邦定工艺固定在PCB板上，工艺复杂，存在失效风险；

目前的方案总体物料和生产成本高。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种带位置反馈和驱动电路的摆动电机，该摆动电机无需光电传感器，具体地，其包括线圈和外壳，所述线圈固定安装在外壳内，所述外壳固定连接有端盖，所述端盖的下方具有空腔，所述空腔内固定安装有PCB板，在所述PCB板的下端面的固定安装有电路组件，所述电路组件位于电机轴轴线的正上方；

所述电路组件包括霍尔芯片，所述霍尔芯片与电机轴磁性连接。

进一步地，所述霍尔芯片用于与位于电机外部的外部采集控制器连接，所述霍尔芯片和外部采集控制器均与供电电源电连接。

进一步地，所述电路组件包括驱动电路和保护电路，所述供电电源电连接保护电路和驱动电路；

所述保护电路用于连接位于电机外部的外部驱动控制器，所述外部驱动控制器分别连接驱动电路和供电电源；

所述保护电路连接驱动电路，所述线圈连接驱动电路。

进一步地，所述驱动电路为功放芯片。

进一步地，所述驱动电路为H桥电路。

本实用新型的带位置反馈和驱动电路的摆动电机相对于现有技术：

添加驱动电路模块，可用于电机保护，同时加强了电机独立产品性；

使用霍尔传感芯片作为位置反馈电路，霍尔传感芯片作为标准芯片，它的温漂系数是可控的，一致性好；

组装工艺简单，只需在设计时用PCB定位孔保证位置精度，芯片和其他元件一起通过SMT工艺焊接在PCB上即可，此外其成本得以降低。

本实用新型的摆动电机添加了保护电路，进行过压、过流和过温保护，并反馈给控制器电机故障。

附图说明

图1为现有技术中电机位置反馈结构图。

图2为本实用新型的电机位置反馈结构图。

图3为本实用新型的反馈电路结构图。

图4为本实用新型的驱动电路和保护电路在摆动电机中的结构图。

图中标号说明：

1、硅PIN光电二极管；101、霍尔芯片；102、外部采集控制器；103、供电电源；104、保护电路；105、驱动电路；106、外部驱动控制器；2、发光二极管；3、扇形片；4、电机轴；5、线圈；6、外壳；7、端盖；8、空腔；9、PCB板；10、电路组件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图2所示，在图2中，与现有技术相同，本实用新型提供的一种带位置反馈和驱动电路的摆动电机，包括线圈5和电机轴4，该线圈5固定安装在振镜的外壳6上，所述外壳6固定连接有端盖7，所述端盖7的下方具有一个空腔8，该空腔8是由线圈5的上端部、外壳6以及端盖7合围起形成，电机轴4的上部分暴露在该空腔8内，所述空腔8内固定安装有PCB板9，在图中也可看出，其设置的水平位置低于端盖7的水平位置，在该PCB板9的下端面的固定安装有电路组件10，该电路组件10位于电机轴4轴线的正上方。

图3所示，所述电路组件10包括霍尔芯片101，霍尔芯片101是本实施例的位置反馈电路的核心，霍尔芯片101与电机轴4磁性连接，所述霍尔芯片101与外部采集控制器102通过接插件连接，所述霍尔芯片101和外部采集控制器102均与供电电源103电连接。

图4所示，所述电路组件10还包括电机驱动电路和保护电路。供电电源103电连接保护电路104和驱动电路105，外部驱动控制器106接插件分别连接驱动电路105和供电电源103，所述保护电路104接插件连接外部驱动控制器106，所述保护电路104还连接驱动电路105，线圈5连接驱动电路105。驱动电路105可以是功放芯片，也可以是H桥，同时输入信号可以是模拟信号，也可以是数字通讯信号。保护电路104包括温度采集电路，温度采集电路可以是NTC电阻，也可以是温度传感器。保护电路104可基于成本和可靠性的考虑选择合适的电路，例如可通过分立元件组合来完成驱动信号断开或者H桥芯片自带的保护电路外设来完成。

本实施例在使用过程中，由于霍尔芯片101与电机轴4磁性连接，霍尔芯片使用的是霍尔效应半导体，霍尔效应指的是磁场被作用于载流半导体跟金属导体中的载流子时横向电位差距的物理现象。当电机轴4旋转，其磁场发生变化，故霍尔芯片101的电位也随之发生变化，霍尔芯片101可以是数字通讯形式输出，也可以是模拟量的电压信号输出。根据霍尔芯片101的输出为依据获得摆动电机位置的反馈信息。

本实用新型的技术方案通过霍尔传感芯片确认位置输出信号；本方案具有驱动电路，控制器无需功率输出，节约外部的控制器空间以及功率输出。此外，本技术发方案还具有保护电路，可防止电机故障或控制信号错误导致电机损坏。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种带位置反馈和驱动电路的摆动电机，包括线圈(5)和外壳(6)，其特征在于：所述线圈(5)固定安装在外壳(6)内，所述外壳(6)固定连接有端盖(7)，所述端盖(7)的下方具有空腔(8)，所述空腔(8)内固定安装有PCB板(9)，在所述PCB板(9)的下端面的固定安装有电路组件(10)，所述电路组件(10)位于电机轴(4)轴线的正上方；

所述电路组件(10)包括霍尔芯片(101)，所述霍尔芯片(101)与电机轴(4)磁性连接；

所述电路组件还包括驱动电路(105)，所述驱动电路(105)为H桥电路。

2.根据权利要求1所述的一种带位置反馈和驱动电路的摆动电机，其特征在于：所述霍尔芯片(101)用于与位于电机外部的外部采集控制器(102)连接，所述霍尔芯片(101)和外部采集控制器(102)均与供电电源(103)电连接。

3.根据权利要求2所述的一种带位置反馈和驱动电路的摆动电机，其特征在于：所述电路组件(10)包括保护电路(104)，所述供电电源(103)电连接保护电路(104)和驱动电路(105)；

所述保护电路(104)用于连接位于电机外部的外部驱动控制器(106)，所述外部驱动控制器(106)分别连接驱动电路(105)和供电电源(103)；

所述保护电路(104)连接驱动电路(105)，所述线圈(5)连接驱动电路(105)。

4.根据权利要求3所述的一种带位置反馈和驱动电路的摆动电机，其特征在于：所述驱动电路(105)为功放芯片。

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