CN220964688U - 一种可消除高频噪音的电动尾门驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可消除高频噪音的电动尾门驱动电路，包括控制模块、驱动模块、电机正反转控制模块、电机驱动电路通断模块和高频泄放模块，驱动模块、高频泄放模块、电机正反转控制模块都分别与控制模块电性连接，驱动模块、电机正反转控制模块、电机驱动电路通断模块和高频泄放模块依次电性连接，本产品通过高频泄放模块放电，消除高频电磁噪声，使得驱动电路的电压不会过高，能有效防止芯片和元器件损坏，可确保驱动电路保持正常工作，比现有技术的使用寿命长。

Description

一种可消除高频噪音的电动尾门驱动电路

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电路，特别是一种电动尾门驱动电路。

背景技术

汽车尾门的电动撑杆在电机的驱动下伸缩，电机中的电流会产生磁场，而在正常运行时，电流会以一定频率交变，这种交变的电流会导致磁场的变化，从而产生高频电磁噪声，这种高频电磁噪声还会导致电机驱动电路的电压过高，导致芯片等元器件损坏，导致电机驱动电路无法正常工作，使用寿命不长。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的一个目的在于提供一种使用寿命长的可消除高频噪音的电动尾门驱动电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可消除高频噪音的电动尾门驱动电路，包括控制模块、驱动模块、电机正反转控制模块、电机驱动电路通断模块和高频泄放模块，所述驱动模块、高频泄放模块、电机正反转控制模块都分别与所述控制模块电性连接，所述驱动模块、电机正反转控制模块、电机驱动电路通断模块和高频泄放模块依次电性连接。

电动尾门驱动电路还包括电机工作状态检测模块，所述电机工作状态检测模块包括第一电机工作状态检测电路和第二电机工作状态检测电路，所述控制模块和电机驱动电路通断模块都分别与所述第一电机工作状态检测电路电性连接，所述第二电机工作状态检测电路与所述高频泄放模块电性连接。

所述控制模块为单片机，所述驱动模块包括半桥驱动芯片Q1、二极管D1、电阻R1、二极管D2、电阻R2、二极管D3、电容C2、电阻R4、电容C3、电阻R5、电阻R6，所述半桥驱动芯片Q1的型号是BTN8962TA，所述半桥驱动芯片Q1的1引脚接地，所述半桥驱动芯片Q1的2引脚分两路，一路接所述二极管D2的负极，所述二极管D2的正极接地，另一路通过电阻R3接单片机的PWM信号输出引脚，所述半桥驱动芯片Q1的3引脚分两路，一路接所述二极管D1的负极，所述二极管D1的正极接地，另一路通过电阻R1接单片机的使能信号输出引脚，所述半桥驱动芯片Q1的4引脚和8引脚接在一起后接所述电机正反转控制模块，所述半桥驱动芯片Q1的5引脚通过电阻R6接地，所述半桥驱动芯片Q1的6引脚分三路，第一路接所述电阻R4的一端，第二路接所述电容C3的一端，第三路接所述电阻R5的一端，电阻R4的另一端分三路，第一路接所述二极管D3的正极，第二路接所述电容C2的一端，第三路接所述单片机的CS端，所述电容C2的另一端、电容C3的另一端、电阻R5的另一端连接在一起后接地，所述二极管D3的负极接电源VCC，所述半桥驱动芯片Q1的7引脚接+12V直流电。

所述电机正反转控制模块包括继电器U1，所述继电器U1的型号是EX2-2U1S，所述继电器U1的1引脚分两路，一路接所述电机驱动电路通断模块，另一路接所述高频泄放模块，所述继电器U1的2引脚接所述电机驱动电路通断模块，所述继电器U1的3引脚和7引脚接+12V直流电，所述继电器U1的4引脚和9引脚接地，所述继电器U1的5引脚和10引脚接在一起后接所述半桥驱动芯片Q1的4引脚，所述继电器U1的6引脚分两路，一路接所述高频泄放模块，另一路接所述第二电机工作状态检测电路，所述继电器U1的8引脚接所述电机驱动电路通断模块。

所述电机驱动电路通断模块包括达林顿晶体管阵列U3和继电器U2，所述达林顿晶体管阵列U3的型号是ULX2003A，所述继电器U2的型号是EX2-2U1S，所述达林顿晶体管阵列U3的1引脚接单片机的第一方向控制引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的2引脚接单片机的第二方向控制引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的7引脚接单片机的电机驱动电路通断控制引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的8引脚接地，所述达林顿晶体管阵列U3的9引脚接+12V直流电，所述达林顿晶体管阵列U3的10引脚分两路，一路接所述继电器U2的2引脚，另一路接所述继电器U2的8引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的15引脚接所述继电器U1的8引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的16引脚接所述继电器U1的2引脚，所述继电器U2的1引脚接所述第一电机工作状态检测电路，所述继电器U2的3引脚和7引脚接+12V直流电，所述继电器U2的5引脚分两路，一路接所述继电器U1的1引脚，另一路接所述高频泄放模块。

所述高频泄放模块包括电阻R2、电容C5、电容C1、电容C4、双向TVS管DZ1，所述电阻R2的一端接所述电容C5的一端，所述电容C1的一端接所述电容C4的一端，所述电阻R2的另一端、电容C1的另一端和双向TVS管DZ1的一端接在一起后分两路，一路接所述继电器U2的5引脚，另一路接所述继电器U1的1引脚，所述电容C5的另一端、电容C4的另一端和双向TVS管DZ1的另一端接在一起后分两路，一路接所述继电器U2的6引脚，另一路接所述第二电机工作状态检测电路。

所述第一电机工作状态检测电路包括电阻R7、电阻R9、电容C7和二极管D5，第二电机工作状态检测电路包括电阻R8、电阻R10、电容C8和二极管D4，所述电阻R7的一端、电阻R9的一端、电容C7的一端和二极管D5的负极接在一起后接所述单片机的第一电压采集引脚，所述电阻R7的另一端接所述继电器U2的1引脚，所述电阻R9的另一端、电容C7的另一端和二极管D5的正极接在一起后接地，所述电阻R8的一端、电阻R10的一端、电容C8的一端和二极管D4的负极接在一起后接所述单片机的第二电压采集引脚，所述电阻R8的另一端分两路，一路接所述继电器U2的6引脚，另一路接所述电容C4的另一端，所述电阻R10的另一端、电容C8的另一端和二极管D4的正极接在一起后接地。

本实用新型的有益效果是：本产品通过高频泄放模块放电，消除高频电磁噪声，使得驱动电路的电压不会过高，能有效防止芯片和元器件损坏，可确保驱动电路保持正常工作，比现有技术的使用寿命长。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是驱动模块的电路原理图；

图2是电机正反转控制模块的电路原理图；

图3是电机驱动电路通断模块的电路原理图；

图4是高频泄放模块的电路原理图；

图5是电机工作状态检测模块的电路原理图。

具体实施方式

参照图1至图5，一种可消除高频噪音的电动尾门驱动电路，包括控制模块、驱动模块、电机正反转控制模块、电机驱动电路通断模块和高频泄放模块，所述驱动模块、高频泄放模块、电机正反转控制模块都分别与所述控制模块电性连接，所述驱动模块、电机正反转控制模块、电机驱动电路通断模块和高频泄放模块依次电性连接。

电动尾门驱动电路还包括电机工作状态检测模块，所述电机工作状态检测模块包括第一电机工作状态检测电路和第二电机工作状态检测电路，所述控制模块和电机驱动电路通断模块都分别与所述第一电机工作状态检测电路电性连接，所述第二电机工作状态检测电路与所述高频泄放模块电性连接，第一电机工作状态检测电路和第二电机工作状态检测电路检测电机两端电压，可用于判断电机是否工作正常。

本产品通过高频泄放模块放电，消除高频电磁噪声，使得驱动电路的电压不会过高，能有效防止芯片和元器件损坏，可确保驱动电路保持正常工作，比现有技术的使用寿命长。

所述控制模块为单片机,单片机的型号可以使51系列单片机或者STM32单片机，所述驱动模块包括半桥驱动芯片Q1、二极管D1、电阻R1、二极管D2、电阻R2、二极管D3、电容C2、电阻R4、电容C3、电阻R5、电阻R6，所述半桥驱动芯片Q1的型号是BTN8962TA，所述半桥驱动芯片Q1的1引脚接地，所述半桥驱动芯片Q1的2引脚分两路，一路接所述二极管D2的负极，所述二极管D2的正极接地，另一路通过电阻R3接单片机的PWM信号输出引脚，所述半桥驱动芯片Q1的3引脚分两路，一路接所述二极管D1的负极，所述二极管D1的正极接地，另一路通过电阻R1接单片机的使能信号输出引脚，所述半桥驱动芯片Q1的4引脚和8引脚接在一起后接所述电机正反转控制模块，所述半桥驱动芯片Q1的5引脚通过电阻R6接地，所述半桥驱动芯片Q1的6引脚分三路，第一路接所述电阻R4的一端，第二路接所述电容C3的一端，第三路接所述电阻R5的一端，电阻R4的另一端分三路，第一路接所述二极管D3的正极，第二路接所述电容C2的一端，第三路接所述单片机的CS端，所述电容C2的另一端、电容C3的另一端、电阻R5的另一端连接在一起后接地，所述二极管D3的负极接电源VCC，所述半桥驱动芯片Q1的7引脚接+12V直流电。

半桥驱动芯片Q1是集成化的半桥驱动芯片，带有电流反馈功能。半桥驱动芯片Q1的3引脚是使能功能，单片机通过使能引脚控制半桥驱动芯片Q1，二极管D1发挥保护作用，防止使能引脚过压，保护单片机。

半桥驱动芯片Q1的2引脚控制输出电压，半桥驱动芯片Q1的4引脚和8引脚输出，通过占空比方式控制，单片机通过PWM信号输出引脚控制半桥驱动芯片Q1的输出电压。二极管D2发挥保护作用，防止PWM信号输出引脚过压。

半桥驱动芯片Q1的6引脚是负载电流反馈引脚，电容C2、电阻R4、电容C3构成低通滤波器，单片机通过CS引脚检测负载工作电流并将其转换为对应的数字量。

所述电机正反转控制模块包括继电器U1，所述继电器U1的型号是EX2-2U1S，所述继电器U1的1引脚分两路，一路接所述电机驱动电路通断模块，另一路接所述高频泄放模块，所述继电器U1的2引脚接所述电机驱动电路通断模块，所述继电器U1的3引脚和7引脚接+12V直流电，所述继电器U1的4引脚和9引脚接地，所述继电器U1的5引脚和10引脚接在一起后接所述半桥驱动芯片Q1的4引脚，所述继电器U1的6引脚分两路，一路接所述高频泄放模块，另一路接所述第二电机工作状态检测电路，所述继电器U1的8引脚接所述电机驱动电路通断模块。

继电器U1为控制电机的正反转，当2引脚断开时，8引脚断开时，电机为顺时针转动。当2引脚导通时，8引脚导通时，电机为逆时针转动。

所述电机驱动电路通断模块包括达林顿晶体管阵列U3和继电器U2，所述达林顿晶体管阵列U3的型号是ULX2003A，所述继电器U2的型号是EX2-2U1S，所述达林顿晶体管阵列U3的1引脚接单片机的第一方向控制引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的2引脚接单片机的第二方向控制引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的7引脚接单片机的电机驱动电路通断控制引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的8引脚接地，所述达林顿晶体管阵列U3的9引脚接+12V直流电，所述达林顿晶体管阵列U3的10引脚分两路，一路接所述继电器U2的2引脚，另一路接所述继电器U2的8引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的15引脚接所述继电器U1的8引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的16引脚接所述继电器U1的2引脚，所述继电器U2的1引脚接所述第一电机工作状态检测电路，所述继电器U2的3引脚和7引脚接+12V直流电，所述继电器U2的5引脚分两路，一路接所述继电器U1的1引脚，另一路接所述高频泄放模块。

达林顿晶体管阵列U3用于驱动继电器，第一方向控制引脚和第二方向控制引脚用于控制电机的转动方向。

达林顿晶体管阵列U3的7引脚控制电机是否断开驱动回路，当达林顿晶体管阵列U3的7引脚为低电平时，达林顿晶体管阵列U3的10引脚不导通，继电器U2处于常开状态，继电器U2的1引脚和继电器U2的5引脚没有断开，继电器U2的1引脚和继电器U1的6引脚为直流电机的两个引脚，所以电机和驱动回路断开。当达林顿晶体管阵列U3的7引脚为高电平时，电机和驱动回路闭合。

所述高频泄放模块包括电阻R2、电容C5、电容C1、电容C4、双向TVS管DZ1，所述电阻R2的一端接所述电容C5的一端，所述电容C1的一端接所述电容C4的一端，所述电阻R2的另一端、电容C1的另一端和双向TVS管DZ1的一端接在一起后分两路，一路接所述继电器U2的5引脚，另一路接所述继电器U1的1引脚，所述电容C5的另一端、电容C4的另一端和双向TVS管DZ1的另一端接在一起后分两路，一路接所述继电器U2的6引脚，另一路接所述第二电机工作状态检测电路。

双向TVS管DZ1为TVS管，电压大于24V，通过泄放方式放电，使电压不大于24V，保护半桥驱动芯片Q1，电阻R2和电容C5构成了高频泄放回路，消除电机旋转时的高频信号(高频电磁噪声)。

所述第一电机工作状态检测电路包括电阻R7、电阻R9、电容C7和二极管D5，第二电机工作状态检测电路包括电阻R8、电阻R10、电容C8和二极管D4，所述电阻R7的一端、电阻R9的一端、电容C7的一端和二极管D5的负极接在一起后接所述单片机的第一电压采集引脚，所述电阻R7的另一端接所述继电器U2的1引脚，所述电阻R9的另一端、电容C7的另一端和二极管D5的正极接在一起后接地，所述电阻R8的一端、电阻R10的一端、电容C8的一端和二极管D4的负极接在一起后接所述单片机的第二电压采集引脚，所述电阻R8的另一端分两路，一路接所述继电器U2的6引脚，另一路接所述电容C4的另一端，所述电阻R10的另一端、电容C8的另一端和二极管D4的正极接在一起后接地，第一电压采集引脚和第二电压采集引脚将电压值转换为对应的数字值，单片机再将数字值转换为对应的电压值判断电机是否工作正常。

电阻R7、电阻R9和电容C7构成了一个低通滤波器，第一电压采集引脚和第二电压采集引脚用于电机旋转时检测电机两端电压，可用于判断电机是否工作正常。二极管D5为稳压二极管，防止电机产生的电压大于5.1V损坏单片机。

电阻R8、电阻R10、电容C8、二极管D4同理，构成第二电机工作状态检测电路。

以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

Claims (7)

1.一种可消除高频噪音的电动尾门驱动电路，其特征在于，包括控制模块、驱动模块、电机正反转控制模块、电机驱动电路通断模块和高频泄放模块，所述驱动模块、高频泄放模块、电机正反转控制模块都分别与所述控制模块电性连接，所述驱动模块、电机正反转控制模块、电机驱动电路通断模块和高频泄放模块依次电性连接。

2.根据权利要求1所述的电动尾门驱动电路，其特征在于，还包括电机工作状态检测模块，所述电机工作状态检测模块包括第一电机工作状态检测电路和第二电机工作状态检测电路，所述控制模块和电机驱动电路通断模块都分别与所述第一电机工作状态检测电路电性连接，所述第二电机工作状态检测电路与所述高频泄放模块电性连接。

3.根据权利要求2所述的电动尾门驱动电路，其特征在于，所述控制模块为单片机，所述驱动模块包括半桥驱动芯片Q1、二极管D1、电阻R1、二极管D2、电阻R2、二极管D3、电容C2、电阻R4、电容C3、电阻R5、电阻R6，所述半桥驱动芯片Q1的型号是BTN8962TA，所述半桥驱动芯片Q1的1引脚接地，所述半桥驱动芯片Q1的2引脚分两路，一路接所述二极管D2的负极，所述二极管D2的正极接地，另一路通过电阻R3接单片机的PWM信号输出引脚，所述半桥驱动芯片Q1的3引脚分两路，一路接所述二极管D1的负极，所述二极管D1的正极接地，另一路通过电阻R1接单片机的使能信号输出引脚，所述半桥驱动芯片Q1的4引脚和8引脚接在一起后接所述电机正反转控制模块，所述半桥驱动芯片Q1的5引脚通过电阻R6接地，所述半桥驱动芯片Q1的6引脚分三路，第一路接所述电阻R4的一端，第二路接所述电容C3的一端，第三路接所述电阻R5的一端，电阻R4的另一端分三路，第一路接所述二极管D3的正极，第二路接所述电容C2的一端，第三路接所述单片机的CS端，所述电容C2的另一端、电容C3的另一端、电阻R5的另一端连接在一起后接地，所述二极管D3的负极接电源VCC，所述半桥驱动芯片Q1的7引脚接+12V直流电。

4.根据权利要求3所述的电动尾门驱动电路，其特征在于，所述电机正反转控制模块包括继电器U1，所述继电器U1的型号是EX2-2U1S，所述继电器U1的1引脚分两路，一路接所述电机驱动电路通断模块，另一路接所述高频泄放模块，所述继电器U1的2引脚接所述电机驱动电路通断模块，所述继电器U1的3引脚和7引脚接+12V直流电，所述继电器U1的4引脚和9引脚接地，所述继电器U1的5引脚和10引脚接在一起后接所述半桥驱动芯片Q1的4引脚，所述继电器U1的6引脚分两路，一路接所述高频泄放模块，另一路接所述第二电机工作状态检测电路，所述继电器U1的8引脚接所述电机驱动电路通断模块。

5.根据权利要求4所述的电动尾门驱动电路，其特征在于，所述电机驱动电路通断模块包括达林顿晶体管阵列U3和继电器U2，所述达林顿晶体管阵列U3的型号是ULX2003A，所述继电器U2的型号是EX2-2U1S，所述达林顿晶体管阵列U3的1引脚接单片机的第一方向控制引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的2引脚接单片机的第二方向控制引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的7引脚接单片机的电机驱动电路通断控制引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的8引脚接地，所述达林顿晶体管阵列U3的9引脚接+12V直流电，所述达林顿晶体管阵列U3的10引脚分两路，一路接所述继电器U2的2引脚，另一路接所述继电器U2的8引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的15引脚接所述继电器U1的8引脚，所述达林顿晶体管阵列U3的16引脚接所述继电器U1的2引脚，所述继电器U2的1引脚接所述第一电机工作状态检测电路，所述继电器U2的3引脚和7引脚接+12V直流电，所述继电器U2的5引脚分两路，一路接所述继电器U1的1引脚，另一路接所述高频泄放模块。

6.根据权利要求5所述的电动尾门驱动电路，其特征在于，所述高频泄放模块包括电阻R2、电容C5、电容C1、电容C4、双向TVS管DZ1，所述电阻R2的一端接所述电容C5的一端，所述电容C1的一端接所述电容C4的一端，所述电阻R2的另一端、电容C1的另一端和双向TVS管DZ1的一端接在一起后分两路，一路接所述继电器U2的5引脚，另一路接所述继电器U1的1引脚，所述电容C5的另一端、电容C4的另一端和双向TVS管DZ1的另一端接在一起后分两路，一路接所述继电器U2的6引脚，另一路接所述第二电机工作状态检测电路。

7.根据权利要求6所述的电动尾门驱动电路，其特征在于，所述第一电机工作状态检测电路包括电阻R7、电阻R9、电容C7和二极管D5，第二电机工作状态检测电路包括电阻R8、电阻R10、电容C8和二极管D4，所述电阻R7的一端、电阻R9的一端、电容C7的一端和二极管D5的负极接在一起后接所述单片机的第一电压采集引脚，所述电阻R7的另一端接所述继电器U2的1引脚，所述电阻R9的另一端、电容C7的另一端和二极管D5的正极接在一起后接地，所述电阻R8的一端、电阻R10的一端、电容C8的一端和二极管D4的负极接在一起后接所述单片机的第二电压采集引脚，所述电阻R8的另一端分两路，一路接所述继电器U2的6引脚，另一路接所述电容C4的另一端，所述电阻R10的另一端、电容C8的另一端和二极管D4的正极接在一起后接地。