调速电机的正反转控制电路及其控制电路板的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了调速电机的正反转控制电路及其控制电路板。其中，正反转控制电路，包括电源模块和隔离放大模块，所述电源模块通过隔离放大模块连接调速电机的调速器端子，其特征在于，所述隔离放大模块包括光耦隔离及显示单元、电压放大单元、继电器单元；所述电源模块将外部电压进行降流、降压处理输出弱电压，经所述光耦隔离及显示单元将所述弱电压转换为强电压，并由电压放大单元将所述强电压放大来控制继电器单元输出稳定的控制信号给调速器端子，来控制调速电机正反转，从而实现了使用单片机控制调速电机正反转，使控制方式符合现阶段工业智能控制系统的功能要求。
【专利说明】
调速电机的正反转控制电路及其控制电路板
技术领域
[0001]本实用新型涉及调速电机的电路设计，特别涉及调速电机的正反转控制电路及其控制电路板。
【背景技术】
[0002]传统的电器设备一般只使用按钮开关和继电器对调速电机的正反转进行控制，随着科技的进步，电器只使用按钮开关和继电器已经不符合现阶段工业智能控制系统的功能要求，工业智能控制系统随后演变为使用单片机对电器设备进行控制。
[0003]但是单片机的控制电压和控制电流的能力比较小，只能实现对弱电压、弱电流的器件进行控制，并不能直接驱动继电器。因此，需要使用一种控制电路对单片机的弱电压、弱电流进行转换，将其转换为强电压、强电流来驱动继电器对调速电机的正反转进行控制。
【实用新型内容】
[0004]鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种调速电机的正反转控制电路及其控制电路板，能直接对单片机输出的控制信号进行处理后驱动继电器，并通过继电器控制调速电机正反转。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案:
[0006]—种调速电机的正反转控制电路，包括电源模块和隔离放大模块，所述电源模块通过隔离放大模块连接调速电机的调速器端子，所述隔离放大模块包括光耦隔离及显示单元、电压放大单元、继电器单元;所述电源模块将外部电压进行降流、降压处理输出弱电压，经所述光耦隔离及显示单元将所述弱电压转换为强电压，并由电压放大单元将所述强电压放大来控制继电器单元输出稳定的控制信号给调速器端子，来控制调速电机正反转。
[0007]所述的调速电机的正反转控制电路中，所述电源模块包括:第一降压器、第二降压器和第一电容;所述第一降压器的第I脚连接外部开关电源，所述第一降压器的第2脚连接所述第一电容的一端和第二降压器第I脚，所述第二降压器的第2脚连接所述光耦隔离及显示单元的输入端，所述第一降压器的第3脚、第一电容器的另一端和第二降压器的第3脚均接地。
[0008]所述的调速电机的正反转控制电路中，所述第一降压器采用型号为78M12的线性降压稳压器、第二降压器采用型号为78M05的线性降压稳压器。
[0009]所述的调速电机的正反转控制电路中，所述外部开关电源为24V的直流电源。
[0010]所述的调速电机的正反转控制电路中，所述光耦隔离及显示单元包括第一二极管、光耦、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的一端为光耦隔离及显示单元的输入端、连接所述第二降压器的第2脚，第一电阻的另一端连接第一二极管的正极，第一二极管的负极连接光耦的第I脚，所述光耦的第6脚通过第二电阻连接外部开关电源，光耦的第4脚连接电压放大单元的控制端、还通过第三电阻接地。
[0011]所述的调速电机的正反转控制电路中，所述电压放大单元包括第二二极管和MOS管，所述第二二极管的负极连接外部开关电源，第二二极管的正极连接MOS管的漏极，MOS管的栅极为电压放大单元的控制端、连接光耦的第4脚，MOS管的源极接地。
[0012]所述的调速电机的正反转控制电路中，所述继电器单元包括电磁继电器，所述电磁继电器的第I脚连接电磁继电器的第7脚，所述电磁继电器的第7脚连接第二二极管的正极和MOS管的漏极，所述电磁继电器的第8脚连接外部开关电源和第二二极管的负极，所述电磁继电器的第2脚连接调速器端子的第2脚，电磁继电器的第3脚连接调速器端子的第I脚，电磁继电器的第4脚连接调速器端子的第3脚。
[0013]—种调速电机的控制电路板，其包括电路板本体，所述电路板本体上设置有如上所述的正反转控制电路。
[0014]相较于现有技术，本实用新型提供的一种调速电机的正反转控制电路及其控制电路板，包括电源模块和隔离放大模块，所述电源模块通过隔离放大模块连接调速电机的调速器端子，所述隔离放大模块包括光耦隔离及显示单元、电压放大单元、继电器单元;所述电源模块将外部电压进行降流、降压处理输出弱电压，经所述光耦隔离及显示单元将所述弱电压转换为强电压，并由电压放大单元将所述强电压放大来控制继电器单元输出稳定的控制信号给调速器端子，来控制调速电机正反转，从而实现了使用单片机控制调速电机正反转，使控制方式符合现阶段工业智能控制系统的功能要求。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型提供的调速电机的正反转控制电路的结构框图。
[0016]图2为本实用新型提供的调速电机的正反转控制电路电路图。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型提供一种调速电机的正反转控制电路及其控制电路板，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]本实用新型通过在单片机控制电路板上增加一个调速电机正反转控制电路，实现单片机对调速电机的正反转控制。请参阅图1，本实用新型提供的调速电机的正反转控制电路包括电源模块1和隔离放大模块20，所述电源模块10通过隔离放大模块20连接调速电机的调速器端子30，所述隔离放大模块20包括光耦隔离及显示单元201、电压放大单元202、继电器单元203;所述电源模块将外部电压进行降流、降压处理输出弱电压，经所述光耦隔离及显示单元201将所述弱电压转换为强电压，并由电压放大单元202将所述强电压放大来控制继电器单元203输出稳定的控制信号给调速器端子，来控制调速电机正反转。
[0019]其中，所述外部开关电源为24V的直流电源，所述电源模块用于将外部开关电源的24V直流电进行降压到5V。然后，由所述光耦隔离及显示单元201对单片机弱电压、弱电流信号进行处理，然后通过所述电压放大单元202控制所述继电器单元203，最后控制所述调速器端子对调速电机正反转进行实时控制，实现了把单片机信号放大后，稳定的控制调速电机进行正反转，使控制方式符合现阶段工业智能控制系统的功能要求。
[0020]请一并参阅图2，所述电源模块包括:第一降压器U1、第二降压器U2和第一电容Cl;所述第一降压器Ul的第I脚连接外部开关电源，所述第一降压器Ul的第2脚连接所述第一电容Cl的一端和第二降压器U2第I脚，所述第二降压器U2的第2脚连接所述光耦隔离及显示单元201的输入端，所述第一降压器Ul的第3脚、第一电容Cl器的另一端和第二降压器U2的第3脚均接地。
[0021]第一电容Cl采用无极性陶瓷贴片电容，其耐压高，使用寿命长。所述第一降压器Ul采用型号为78M12的线性降压稳压器、第二降压器U2采用型号为78M05的线性降压稳压器，当然，第一降压器Ul和第二降压器U2也可以使用其它类型的降压芯片，只需通过第一降压器Ul和第二降压器U2对外部24V电源进行两级降压处理，后输出给光耦隔离及显示单元201即可。
[0022]请继续参阅图2，所述光耦隔离及显示单元201包括第一二极管VDl、光耦Al、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，所述第一电阻Rl的一端为光耦隔离及显示单元201的输入端、连接所述第二降压器U2的第2脚，第一电阻Rl的另一端连接第一二极管VDl的正极，第一二极管VDl的负极连接光耦Al的第I脚，所述光耦Al的第6脚通过第二电阻R2连接外部开关电源，光耦Al的第4脚连接电压放大单元202的控制端、还通过第三电阻R3接地。
[0023]其中，光耦Al的型号为:TLP185GB，第一二极管VDl为LED，所述第一二极管VDl和第一电阻Rl在光耦隔离及显示单元201中主要起信号显示作用，光耦Al、第二电阻R2和第三电阻R3在光耦隔离及显示单元201中主要起隔离作用。
[0024]所述光耦Al的第3脚连接单片机的信号端，由单片机输出调整电机的正反转控制信号。
[0025]所述电压放大单元202包括第二二极管VD2和MOS管VTl，所述第二二极管VD2的负极连接外部开关电源，第二二极管VD2的正极连接MOS管VTl的漏极，MOS管VTl的栅极为电压放大单元202的控制端、连接光耦Al的第4脚，MOS管VTl的源极接地。所述MOS管VTl优选为IRF540N增强型单栅N沟道场效应管。
[0026]所述第二二极管VD2在所述电压放大单元202中起单向电流保护作用，防止产生反向火花损坏所述MOS管VTl。所述MOS管VTl在电压放大单元202中主要起放大作用，将所述光耦隔离及显示单元201传输过来的隔离信号进一步进行放大。
[0027]所述继电器单元203包括电磁继电器KZl，起控制220V调速器端子30的功能。其中，所述电磁继电器KZI的型号为G2R-1-E24VDC，调速器端子的型号为US-5 2。
[0028]所述电磁继电器KZI的第I脚连接电磁继电器KZI的第7脚，所述电磁继电器KZI的第7脚连接第二二极管VD2的正极和MOS管VTl的漏极，所述电磁继电器KZl的第8脚连接外部开关电源和第二二极管VD2的负极，所述电磁继电器KZl的第2脚连接调速器端子的第2脚，电磁继电器KZl的第3脚连接调速器端子的第I脚，电磁继电器KZl的第4脚连接调速器端子的第3脚。
[0029]为了更好的理解本实用新型，以下结合图2对本实用新型的调速电机的正反转控制电路的工作原理进行详细说明:
[0030]在电源接通后，所述电源模块给所述光耦隔离及显示单元201的光耦Al提供稳定的5V电源。当所述光耦Al第3脚无单片机信号输入时，所述第一二极管VDl不亮，当光耦Al第3脚有单片机信号输入时，所述第一二极管VDl点亮，这样就完成了显示电路，可以实时显示单片机信号的输入状态。
[0031]同时，当单片机信号无输入时，所述光耦Al内部的发光二极管截止，使得所述光耦Al第6脚和第4脚电流被截断；当单片机信号有输入时，所述光耦Al内部发光二极管开启，使得所述光耦Al第6脚和第4脚电流接通。
[0032]当所述光耦Al第6脚和第4脚电流截断时，所述电压放大单元202不工作；当所述光耦Al的第6脚和第4脚电流接通时，所述电压放大单元202开始工作，使得所述MOS管VTl的栅极为高电平信号，使MOS管VTl的漏极和源极之间导通。最后控制继电器单元203动作发生改变。由电磁继电器KZl控制调速器端子的220V正反转电流发生变化，使得调速电机正反转状态发生改变。
[0033]本实用新型还相应提供调速电机的控制电路板，包括电路板本体，所述控制电路板上设置有如上所述的正反转控制电路。由于上文已对该调速电机的正反转控制电路进行了详细描述，此处不再赘述。
[0034]综上所述，本实用新型通过对单片机信号进行隔离、放大后控制继电器单元，再通过继电器单元控制调速电机正反转，实现了单片机系统对调速电机的控制。另外，本实用新型仅使用少数的常规电子元件，具有性能可靠、低成本特点。
[0035]可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种调速电机的正反转控制电路，包括电源模块和隔离放大模块，所述电源模块通过隔离放大模块连接调速电机的调速器端子，其特征在于，所述隔离放大模块包括光耦隔离及显示单元、电压放大单元、继电器单元;所述电源模块将外部电压进行降流、降压处理输出弱电压，经所述光耦隔离及显示单元将所述弱电压转换为强电压，并由电压放大单元将所述强电压放大来控制继电器单元输出稳定的控制信号给调速器端子，来控制调速电机正反转。2.根据权利要求1所述的调速电机的正反转控制电路，其特征在于，所述电源模块包括:第一降压器、第二降压器和第一电容;所述第一降压器的第I脚连接外部开关电源，所述第一降压器的第2脚连接所述第一电容的一端和第二降压器第I脚，所述第二降压器的第2脚连接所述光耦隔离及显示单元的输入端，所述第一降压器的第3脚、第一电容器的另一端和第二降压器的第3脚均接地。3.根据权利要求2所述的调速电机的正反转控制电路，其特征在于，所述第一降压器采用型号为78M12的线性降压稳压器、第二降压器采用型号为78M05的线性降压稳压器。4.根据权利要求2所述的调速电机的正反转控制电路，其特征在于，所述外部开关电源为24V的直流电源。5.根据权利要求2所述的调速电机的正反转控制电路，其特征在于，所述光耦隔离及显示单元包括第一二极管、光耦、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的一端为光耦隔离及显示单元的输入端、连接所述第二降压器的第2脚，第一电阻的另一端连接第一二极管的正极，第一二极管的负极连接光耦的第I脚，所述光耦的第6脚通过第二电阻连接外部开关电源，光耦的第4脚连接电压放大单元的控制端、还通过第三电阻接地。6.根据权利要求5所述的调速电机的正反转控制电路，其特征在于，所述电压放大单元包括第二二极管和MOS管，所述第二二极管的负极连接外部开关电源，第二二极管的正极连接MOS管的漏极，MOS管的栅极为电压放大单元的控制端、连接光耦的第4脚，MOS管的源极接地。7.根据权利要求6所述的调速电机的正反转控制电路，其特征在于，所述继电器单元包括电磁继电器，所述电磁继电器的第I脚连接电磁继电器的第7脚，所述电磁继电器的第7脚连接第二二极管的正极和MOS管的漏极，所述电磁继电器的第8脚连接外部开关电源和第二二极管的负极，所述电磁继电器的第2脚连接调速器端子的第2脚，电磁继电器的第3脚连接调速器端子的第I脚，电磁继电器的第4脚连接调速器端子的第3脚。8.—种调速电机的控制电路板，其特征在于，包括电路板本体，所述电路板本体上设置有如权利要求1-7任意一项所述的正反转控制电路。
【文档编号】G05D13/62GK205450802SQ201521123718
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】余耀国
【申请人】深圳市易通自动化设备有限公司