用于直流无刷电机母线的稳压电路以及电机驱动控制器的制作方法

本实用新型属于医疗器械技术领域，涉及一种用于直流无刷电机母线的稳压电路；

还涉及具有用于直流无刷电机母线的稳压电路的直流无刷电机驱动控制器。

背景技术：

直流无刷电机驱动控制器中，需要稳定的供电电压才能使动力部件(如直流无刷电机)正常工作，但直流无刷电机在工作过程中，其电压不稳定，容易产生过压或欠压，过高的电压会造成电子元器件损坏从而导致电路功能失效，过低的电压可导致电路工作异常，因此直流无刷电机驱动控制器需要稳定的输入电压，以防止电压过高或过低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种用于直流无刷电机母线的稳压电路以及具有稳压电路的直流无刷电机驱动控制器，以输出可供检测的电压，稳定性好；控制器根据检测的电压控制驱动电路驱动直流无刷电机停机或发出提示信号，从而保护驱动电路以及由驱动电路驱动的直流无刷电机。

本实用新型是这样实现的，一种用于直流无刷电机母线的稳压电路，包括：

差分检测模块，具有运算放大单元和缩放单元，所述缩放单元设置于所述运算放大单元外围用于设置缩放倍数，以使输入的电压按比例缩放；

电压输入钳位模块，用于阻止过高的电压输入至所述运算放大单元；

电压跟随模块，用于提高所述运算放大单元输出信号的驱动能力。

电压输出钳位模块，用于阻止所述电压跟随模块输出过高的电压。

具体地，所述运算放大单元的运算放大单元为第一运算放大器，第一运算放大器具有第一同相输入端、第一反相输入端和第一输出端。

具体地，缩放单元由正极隔离单元、负极隔离单元、第一配置单元和第二配置单元组成；

所述正极隔离单元包括至少一第一电阻，所述第一电阻的一端用于与供于直流无刷电机驱动电路的电压的正极连接，所述第一电阻的另一端与所述第一同相输入端连接；

所述负极隔离单元包括至少一第二电阻，所述第二电阻的一端用于与供于直流无刷电机驱动电路的电压的负极连接，所述第二电阻的另一端与所述第一反相输入端连接；

所述第一配置单元包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一同相输入端连接、另一端接地；

所述第二配置单元包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一反相输入端连接、另一端与所述第一输出端连接。

具体地，所述电压输入钳位模块包括：

正极钳位单元、负极钳位单元和双向二极管；

所述正极钳位单元包括：第一二极管和第二二极管；

所述第一二极管的负极端用于与供电端连接，所述第一二极管的正极端分别与所述第二二极管的负极端、所述第一运算放大器的同相输入端和所述双向二极管一端连接，所述第二二极管的正极端接地；

所述负极钳位单元包括：第三二极管和第四二极管；

所述第三二极管的正极接地，所述第三二极管的负极分别与第四二极管的正极、所述双向二极管的另一端和所述第一运算放大器的反向输入端连接，所述第四二极管的负极用于与供电电源连接。

具体地，所述电压跟随模块包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端与所述第一运算放大器的输出端连接；

所述第二运算放大器的反向输入端通过第五电阻与所述第二运算放大器的输出端连接。

具体地，所述电压输出钳位模块包括第五二极管和第六二极管；

所述第五二极管的负极用于与供电端连接，所述第五二极管的正极端分别于所述第六二极管的负极端、第六电阻另一端连接，所述第六二极管的正极端接地。

进一步地，稳压电路还包括用于滤除输入的电压中的毛刺和尖峰的第一滤波单元；

所述第一滤波单元包括分别连接于所述第一同相输入端与第一反相输入端之间的第一电容、分别与第三电阻两端连接的第二电容和分别与第四电阻两端连接的第三电容。

进一步地，稳压电路还包括用于对所述第二运算放大器输出的电压进行滤波的第二滤波模块；

所述第二滤波模块包括第六电阻和第四电容，所述第六电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端连接；

所述第六电阻的另一端分别与所述电压输出钳位模块和所述第四电容的一端连接、还用于与控制器的输入端连接，所述第四电容的另一端接地。

进一步地，稳压电路还包括用于给所述电压跟随模块供电的供电电源过滤的第三滤波模块；

所述第三滤波模块包括两并联设置的第五电容和第六电容，所述第五电容和所述第六电容的一端分别用于与供电端连接，所述第五电容和所述第六电容的另一端分别接地。

本实用新型提供了一种用于直流无刷电机母线的稳压电路，包括具有运算放大单元和缩放单元的差分检测模块、阻止过高电压输入至运算放大单元的电压输入钳位模块、用于提高运算放大单元输出电压驱动能力的电压跟随模块、以及用于阻止电压跟随模块输出过高电压的电压输出钳位模块，以输出可供检测的稳定电压。

本实用新型还提供了具有稳压电路的电机驱动控制器，包括驱动直流无刷电机工作的驱动电路以及控制驱动电路并具有检测功能的控制器，控制器根据检测的电压控制驱动电路停机或发出提示信号，用于保护驱动电路以及由驱动电路驱动的直流无刷电机。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的用于直流无刷电机母线的稳压电路的示意图。

图2是本实用新型实施例提供的具有稳压电路的电机驱动控制器的框图。

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。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种用于直流无刷电机母线的稳压电路，包括：

差分检测模块，具有运算放大单元1和缩放单元2，所述缩放单元2设置于所述运算放大单元1外围用于设置缩放倍数，以使输入的电压按比例缩放，本实施例中输入的为直流电压，该直流电压为24v；

电压输入钳位模块3，用于阻止过高的电压输入至运算放大单元1；

电压跟随模块4，用于提高运算放大单元1输出信号的驱动能力，起到了隔离缓冲的作用。

电压输出钳位模块5，用于阻止电压跟随模块4输出过高的电压。

具体地，所述运算放大单元2的运算放大单元为第一运算放大器u1，第一运算放大器u1具有第一同相输入端、第一反相输入端和第一输出端。

具体地，所述缩放单元2由正极隔离单元21、负极隔离单元22、第一配置单元23和第二配置单元24组成；

所述正极隔离单元11包括至少一第一电阻r1，本实施例中第一电阻r1为两个，且串联设置，第一电阻r1的一端用于与供于直流无刷电机驱动电路的电压的正极连接，第一电阻r1的另一端与第一同相输入端连接；

所述负极隔离单元12包括至少一第二电阻r2，本实施例中第二电阻r2为两个，且串联设置，第二电阻r2的一端用于与供于直流无刷电机驱动电路的电压的负极连接，第二电阻r2的另一端与第一反相输入端连接；

所述第一配置单元23包括第三电阻r3，第三电阻r3的一端与第一同相输入端连接、另一端接地；

所述第二配置单元23包括第四电阻r4，第四电阻r4的一端与第一反相输入端连接、另一端与第一输出端连接。

本实施例中，第三电阻r3的阻值与第四电阻r4的阻值相同，均为200k欧姆。

由以下公式可计算出输出的母线电压：

(v+-v)÷r1＝v÷r3①

(v--v)÷r2＝(v-vout)÷r4②

r3＝r4＝rαr1＝r2＝rβ③

vout＝(rα÷rβ)×(v+-v-)④

vout＝(10k÷200k)×24⑤

vout＝1.2⑥

由此可知：检测到缩放后的电压为1.2v，在3.3v电压内，符合要求。

具体地，所述电压输入钳位模块3包括：

正极钳位单元31、负极钳位单元32和双向二极管d；

所述正极钳位单元31包括：第一二极管d1和第二二极管d2；

所述第一二极管d1的负极端用于与供电端连接，第一二极管d1的正极端分别与第二二极管d2的负极端、第一运算放大器u1的同相输入端和双向二极管d一端连接，第二二极管d2的正极端接地；

所述负极钳位单元32包括：第三二极管d3和第四二极管d4；

所述第三二极管d3的正极接地，第三二极管d3的负极分别与第四二极管d4的正极、双向二极管d的另一端和第一运算放大器u1的反向输入端连接，第四二极管d4的负极用于与供电电源连接，本实施例中供电电源输入的电压为3.3v。

具体地，所述电压跟随模块4包括第二运算放大器u2，第二运算放大器u2的同相输入端与第一运算放大器u1的输出端连接；

所述第二运算放大器u2的反向输入端通过第五电阻r5与第二运算放大器u2的输出端连接。

具体地，所述电压输出钳位模块5包括第五二极管d5和第六二极管d6；

所述第五二极管d5的负极用于与供电端连接，第五二极管d5的正极端分别于第六二极管d6的负极端、第六电阻r6另一端连接，第六二极管d6的正极端接地。

进一步地，稳压电路还包括用于滤除输入的电压中的毛刺和尖峰的第一滤波单元6；

所述第一滤波单元6包括分别连接于第一同相输入端与第一反相输入端之间的第一电容c1、分别与第三电阻r3两端连接的第二电容c2和分别与第四电阻r4两端连接的第三电容c3。

进一步地，稳压电路还包括用于对第二运算放大器u2输出的电压进行滤波的第二滤波模块7；

所述第二滤波模块7包括第六电阻r6和第四电容c4，第六电阻r6的一端与第二运算放大器u2的输出端连接；

所述第六电阻r6的另一端分别与电压输出钳位模块5和第四电容c4的一端连接、还用于与控制器的输入端连接，第四电容c4的另一端接地。

进一步地，稳压电路还包括用于给电压跟随模块4供电的供电电源过滤的第三滤波模块8；

所述第三滤波模块8包括两并联设置的第五电容c5和第六电容c6，第五电容c5和第六电容c6的一端分别用于与供电端连接，第五电容c5和第六电容c6的另一端分别接地。

本实用新型提供了一种用于直流无刷电机母线的稳压电路，包括具有运算放大单元1和缩放单元2的差分检测模块、阻止过高电压输入至运算放大单元1的电压输入钳位模块3、用于提高运算放大单元1输出电压驱动能力的电压跟随模块4、以及用于阻止电压跟随模块4输出过高电压的电压输出钳位模块5，以输出可供检测的稳定电压。

如图2所示，本实用新型还提供了具有稳压电路的电机驱动控制器，包括驱动直流无刷电机工作的驱动电路以及控制驱动电路并具有检测功能的控制器，控制器根据检测的电压控制驱动电路停机或发出提示信号，保护驱动电路以及由驱动电路驱动的直流无刷电机。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。