CN219420624U - 一种应用于旋转柜的无刷电机的驱动控制电路及旋转柜 - Google Patents

Abstract

一种应用于旋转柜的无刷电机的驱动控制电路及旋转柜，旋转柜通过多个无刷电机实现旋转控制，包括每一电机对应的电机驱动器、MCU、第一隔离芯片、第二隔离芯片，所述电机驱动器至少包括FIR引脚、EN引脚、BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚，其中，所述BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚分别连接第一隔离芯片，而FIR引脚、EN引脚连接至第二隔离芯片，所述第一隔离芯片和所述第二防离芯片分别连接MCU。本实用新型将电机驱动器的信号先通过第一隔离芯片和第二隔离芯片再连接至MCU，一个方面隔离芯片起到很好地隔离功能，特别是当信号不稳定时不会直接将信号发到MCU，另一个方面隔离芯片能将接到的信号显示或反馈出来，做到很好的获知当前信号做到很好的控制的功效。

Description

一种应用于旋转柜的无刷电机的驱动控制电路及旋转柜

技术领域

本实用新型涉及一种智能柜领域，尤其涉及一种无刷电机的驱动控制电路及旋转柜。

背景技术

随着电子商务的飞速发展，网购为快递业带来了巨大的市场，智能柜的出现解决了物流末端派送问题。

当智能柜应用于工业生产时，比如，单层上放置多个物料，此时就需要将智能柜做成旋转柜，有多个可独立控制的层，每一层上放置多种不同的物料，而且每一层可单独转动到不同的物料格，这就需要不同的电机控制转到不同的层，再通过不同的电机转到对应的物料格。此时，一般用到电机，无刷电机的转子是永磁磁钢，连同外壳一起和输出轴相连，定子是绕组线圈，去掉了有刷电机用来交替变换电磁场的换向电刷，故称之为无刷电机(Brushless motor)，其一般由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。位置传感按转子位置的变化，沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置，并在确定的位置处产生位置传感信号，经信号转换电路处理后去控制功率开关电路，按一定的逻辑关系进行绕组电流切换)。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。

现今，以12层，一层12格物料格，则需要12个无刷电机来控制层的运动，每个电机驱动有多条引线，如果每一个电机驱动的引线都连接MCU，则整个旋转柜的引线是非常复杂。

荣耀终端有限公司在CN202111081378.5公开了一种无刷电机的驱动控制装置及相关设备，它包括：电机驱动电路；所述电机驱动电路与无刷电机相连；放电电路；所述放电电路分别与所述无刷电机和所述电机驱动电路相连；所述电机驱动电路，用于在无刷电机的关闭时段，停止对无刷电机供电，并将所述无刷电机产生的感应电流输出至所述放电电路；所述放电电路，用于在无刷电机的关闭时段，接收所述感应电流，并通过所述感应电流做功，消耗所述无刷电机的电能；续流电路，所述续流电路分别与所述无刷电机和所述电机驱动电路相连；所述续流电路，用于：在无刷电机的稳定工作时段，对所述无刷电机的感应电流进行续流。以手机为例，手机通过控制无刷马达的启停，来实现手机的振动功能。具体的，当手机需要产生振动时，手机中的处理器通过控制信号来控制无刷马达的开启，当无刷马达开启时，无刷马达中的转子转动产生振动，进而手机产生振动。当手机需要停止振动时，手机中的处理器则通过控制信号控制无刷马达的关闭，无刷马达的转子停止转动，手机停止振动。这种无刷电机的驱动控制电路主要针对手机的，提高手机中无刷电机的能量利用。当无刷电机应用旋转柜时，有多个无刷电机，如果能把无刷电机的信号直接连接到MCU，发现整个信号不稳定，比如，电流或电压突然变高时，直接影响MCU的性能。

实用新型内容

本实用新型提供一种应用于旋转柜的无刷电机的驱动控制电路，以解现有技术中如果能把无刷电机的信号直接连接到MCU，发现整个信号不稳定的技术问题。

一种应用于旋转柜的无刷电机的驱动控制电路，旋转柜通过多个无刷电机实现旋转控制，包括每一电机对应的电机驱动器、MCU、第一隔离芯片、第二隔离芯片，所述电机驱动器至少包括FIR引脚、EN引脚、BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚，其中，所述BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚分别连接第一隔离芯片，而FIR引脚、EN引脚连接至第二隔离芯片，所述第一隔离芯片和所述第二防离芯片分别连接MCU。

所有电机的FIR引脚、EN引脚、BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚各自串联后，再将串联后的FIR引脚、EN引脚、BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚分别连接至第一隔离芯片和第二隔离芯片。

每一电机分别对应设置第一隔离芯片和第二隔离芯片，每一电机的所述BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚分别连接第一隔离芯片，而FIR引脚、EN引脚连接至第二隔离芯片，每一电机的第一隔离芯片和第二隔离芯片连接MCU。

电机驱动器的ALM引脚连接光电隔合器U34的输出端正极，输出端负极连接3.3V电源，光电隔合器U34的输入端正极经过一电阻接在第一隔离芯片的第2引脚上，光电隔合器U34的输入端负极接地；

电机驱动器的SPEED引脚接在光电隔合器U35输出端正极，输出端负极连接3.3V电源，光电隔合器U35输入端正极接在第一隔离芯片第3引脚，做为SPEED信号输入，光电隔合器U35输入端负极接地；

电机驱动器的BRK引脚接在光电隔合器U36输入端正极，输入端负极接地，光电隔合器U36输出端负极接5V电源，光电隔合器U36输出端正极分别经过一电阻接地，且连接至第一隔离芯片第4引脚；

电机驱动器的ENA引脚接在光电隔合器U37输入端正极，光电隔合器U37输入端负极接地，光电隔合器U37输入端正极接5V，光电隔合器U37输入端负极连接一电阻后接地；

电机驱动器的FR引脚接在光电隔合器U38输入端正极，光电隔合器U38输入端负极接地，光电隔合器U38输出端负极分别连接一电阻后接地且连接第二隔离芯片的第1引脚，光电隔合器U38输入端正极接5V电源。

一种旋转柜，包括上述的无刷电机的驱动控制电路。

与现有技术相比，本实用新型将电机驱动器的信号先通过第一隔离芯片和第二隔离芯片再连接至MCU，一个方面隔离芯片起到很好地隔离功能，特别是当信号不稳定时不会直接将信号发到MCU，另一个方面隔离芯片能将接到的信号显示或反馈出来，做到很好的获知当前信号做到很好的控制的功效。

附图说明

图1其为旋转柜的一结构剖示图；

图2为旋转柜的柜面前视图；

图3为电机驱动器的原理电路图；

图4为应用于旋转柜的一个无刷电机的驱动控制电路；

图5为应用于旋转柜的多个无刷电机的驱动控制电路的一实例原理图；

图6为应用于旋转柜的多个无刷电机的驱动控制电路的第二实例原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

请参阅图1和图2，图1其为旋转柜的一结构剖示图，图2为旋转柜的柜面前视图。旋转柜2有多层搁物架3，每一层搁物架3设置一支架341上。每一层搁物架3设置至少一步进电机5，每一层搁物架3上设置多个隔间，每一隔间会放置不同的物品，如物料。当使用旋转柜2时，需要对应层的步进电机5旋转该层搁物架3，将需要的物料这一隔间旋转至窗口12，方便使用者提出对应的隔间中的物料，当然，旋转柜2的柜门上同样会设置显示屏11和15，可以分别显示电机的当前状态及物料的一些状态信息。旋转柜2还可以设置无刷电机，让搁物架3整体旋转。

旋转柜2如果要将所有的电机都要连接到MCU，整个连接线是很复杂的，而且会使得旋转柜2结构做得更大，特别是要留出很多的线框来走线。

请参阅图3，其为电机驱动器的一电路图，图4为一种应用于旋转柜的无刷电机的驱动控制电路图。电机驱动器至少包括FIR引脚、EN引脚、BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚,EN引脚是电机启动/停止信号，通过控制EN端子来控制电机的起动或停止，FIR引脚为电机正转或反转信号，它主要通过电机内部霍尔信号进行电子换向，BRK引脚是电机制动停止信号，用户可以通过控制BRK端子控制电机快速制动，SPEED引脚是电机测速脉冲端子，控制电机的速率，而ALM是驱动器报警输出信号，当驱动器产生过流、过压、相间短路、堵转、电机失控等故障时，会自动进入保护状态，停止电机运转，并向外输出一个报警信号ALM。

请参阅图4，一种应用于旋转柜的无刷电机的驱动控制电路，旋转柜通过多个无刷电机实现旋转控制，包括每一电机对应的电机驱动器、MCU20、第一隔离芯片21、第二隔离芯片22，电机驱动器至少包括FIR引脚、EN引脚、BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚，其中，BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚分别连接第一隔离芯片21，而FIR引脚、EN引脚连接至第二隔离芯片22，第一隔离芯片21和第二防离芯片22分别连接MCU20。第一隔离芯片21和第二防离芯片22没有什么特殊要求，就是现在普通的IC芯片，比如TPS7350型号，即输出信号稳定即可。

一种方案，如图6所示，所有电机的FIR引脚、EN引脚、BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚各自串联后，再将串联后的FIR引脚、EN引脚、BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚分别连接至第一隔离芯片和第二隔离芯片。即，整个电路只需要第一隔离芯片和第二隔离芯片，哪个电机工作，第一隔离芯片和第二隔离芯片就接到该工作电机的信号。

一种方案，如图5所示，为每一电机分别对应设置第一隔离芯片和第二隔离芯片，每一电机的所述BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚分别连接第一隔离芯片，而FIR引脚、EN引脚连接至第二隔离芯片，每一电机的第一隔离芯片和第二隔离芯片连接MCU。

请参加图4，一种实现电路为：电机驱动器的ALM引脚连接光电隔合器U34的输出端正极，输出端负极连接3.3V电源，光电隔合器U34的输入端正极经过一电阻接在第一隔离芯片的第2引脚上，光电隔合器U34的输入端负极接地；电机驱动器的SPEED引脚接在光电隔合器U35输出端正极，输出端负极连接3.3V电源，光电隔合器U35输入端正极接在第一隔离芯片第3引脚，做为SPEED信号输入，光电隔合器U35输入端负极接地；电机驱动器的BRK引脚接在光电隔合器U36输入端正极，输入端负极接地，光电隔合器U36输出端负极接5V电源，光电隔合器U36输出端正极分别经过一电阻接地，且连接至第一隔离芯片第4引脚；电机驱动器的ENA引脚接在光电隔合器U37输入端正极，光电隔合器U37输入端负极接地，光电隔合器U37输入端正极接5V，光电隔合器U37输入端负极连接一电阻后接地；电机驱动器的FR引脚接在光电隔合器U38输入端正极，光电隔合器U38输入端负极接地，光电隔合器U38输出端负极分别连接一电阻后接地且连接第二隔离芯片的第1引脚，光电隔合器U38输入端正极接5V电源。

一种旋转柜，包含上述的无刷电机的驱动控制电路。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型做出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种应用于旋转柜的无刷电机的驱动控制电路，旋转柜通过多个无刷电机实现旋转控制，其特征在于，包括每一电机对应的电机驱动器、MCU、第一隔离芯片、第二隔离芯片，所述电机驱动器至少包括FIR引脚、EN引脚、BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚，其中，所述BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚分别连接第一隔离芯片，而FIR引脚、EN引脚连接至第二隔离芯片，所述第一隔离芯片和所述第二隔离芯片分别连接MCU。

2.如权利要求1所述的应用于旋转柜的无刷电机的驱动控制电路，其特征在于，所有电机的FIR引脚、EN引脚、BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚各自串联后，再将串联后的FIR引脚、EN引脚、BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚分别连接至第一隔离芯片和第二隔离芯片。

3.如权利要求1所述的应用于旋转柜的无刷电机的驱动控制电路，其特征在于，每一电机分别对应设置第一隔离芯片和第二隔离芯片，每一电机的所述BRK引脚、SPEED引脚、ALM引脚分别连接第一隔离芯片，而FIR引脚、EN引脚连接至第二隔离芯片，每一电机的第一隔离芯片和第二隔离芯片连接MCU。

4.如权利要求1所述的应用于旋转柜的无刷电机的驱动控制电路，其特征在于，

电机驱动器的ALM引脚连接光电隔合器U34的输出端正极，输出端负极连接3.3V电源，光电隔合器U34的输入端正极经过一电阻接在第一隔离芯片的第2引脚上，光电隔合器U34的输入端负极接地；

电机驱动器的SPEED引脚接在光电隔合器U35输出端正极，输出端负极连接3.3V电源，光电隔合器U35输入端正极接在第一隔离芯片第3引脚，做为SPEED信号输入，光电隔合器U35输入端负极接地；

电机驱动器的BRK引脚接在光电隔合器U36输入端正极，输入端负极接地，光电隔合器U36输出端负极接5V电源，光电隔合器U36输出端正极分别经过一电阻接地，且连接至第一隔离芯片第4引脚；

电机驱动器的ENA引脚接在光电隔合器U37输入端正极，光电隔合器U37输入端负极接地，光电隔合器U37输入端正极接5V，光电隔合器U37输入端负极连接一电阻后接地；

电机驱动器的FR引脚接在光电隔合器U38输入端正极，光电隔合器U38输入端负极接地，光电隔合器U38输出端负极分别连接一电阻后接地且连接第二隔离芯片的第1引脚，光电隔合器U38输入端正极接5V电源。

5.一种旋转柜，其特征在于，包含权利要求1至权利要求4中任何一项的无刷电机的驱动控制电路。