一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，与用于探测执行器位置的电位计相连，所述电机驱动电路包括：与所述电位计相连，用于检测所述电位计输出的反馈信号并根据所述反馈信号输出控制电机运行的控制信号从而使执行器达到预定的位置的MCU微控制器；与所述MCU微控制器相连根据所述MCU微控制器输出的控制信号驱动电机运行的H桥驱动电路，连接于所述MCU微控制器和所述H桥驱动电路之间的隔离器。本实用新型的电机驱动电路负载能力强、控制安全可靠、抗干扰能力强，非常适合实验室气流系统的快速可靠控制。
【专利说明】—种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及控制阀领域，特别是涉及一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路。
【背景技术】
[0002]实验室通风是实验室设计中不可缺少的一个组成部分。为了使实验室工作人员不吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化学物质和有机体、实验室中应有良好的通风。为阻止一些蒸气、气体和微粒(烟雾、煤烟、灰尘和气悬体)的吸收，污染物质须用通风柜、通风罩或局部通风的方法除去。通风柜是实验室中最常用的一种局部排风设备，种类繁多，由于其结构不同，使用的条件不同，其排风效果也不相同。通风柜的性能好环，主要取决于通过通风柜空气移动的速度。使用通风柜的最大目的是排出实验中产生的有害气体，保护实验人员的健康，也就是说要有高度的安全性和优越的操作性。由于通风柜在生化实验室中占有非常重要的位置，从改善实验室环境、改善劳动卫生条件，提高工作效率等方面考虑，通风柜的使用台数飞跃地增加。随之而来的是通风管道，配管、配线、排风等都成为实验室建设的重要课题。
[0003]控制阀是实验室气流系统变风量通风柜中的重要部件，通过控制阀可以控制调节实验室气流系统变风量通风柜的通风量。通常的实验室气流系统控制阀驱动大多数采用集成式H桥驱动芯片，这种驱动方式存在着电路简单、易操作的特点，但是也存在着驱动能力弱(通常〈5A)，对于实验室气流系统控制阀，经常面临需要快速启动、风道压力大等情况，这时就需要有可靠安全的电机驱动电路保证控制阀长期可靠运行。
实用新型内容
[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，用于解决现有技术中电机驱动电路驱动能力弱、不稳定的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，与用于探测执行器位置的电位计相连，所述电机驱动电路包括:与所述电位计相连，用于检测所述电位计输出的反馈信号并根据所述反馈信号输出控制电机运行的控制信号从而使执行器达到预定的位置的MCU微控制器；与所述MCU微控制器相连根据所述MCU微控制器输出的控制信号驱动电机运行的H桥驱动电路。
[0006]优选地，还包括连接于所述MCU微控制器和所述H桥驱动电路之间的隔离器。
[0007]优选地，所述隔离器为10S7230数字隔离器。
[0008]优选地，所述H桥驱动电路至少包括一个H桥驱动芯片和与所述H桥驱动芯片相连的四个MOSFET管。
[0009]优选地，每一个MOSFET管的输入端连接一个限流电阻。
[0010]优选地，所述H桥驱动电路还包括一个与H桥驱动芯片相连用于提升H桥驱动芯片的引脚输出电压的两个自举电路。
[0011]优选地，每一个所述自举电路由一个自举升压二极管和一个自举升压电容构成。
[0012]优选地，所述H桥驱动芯片采用HIP4082芯片。
[0013]优选地，所述MCU微控制器内设有根据所述电位计输出的反馈信号进行计时的计时器和计数的计数器。
[0014]如上所述，本实用新型的一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，具有以下有益效果:
[0015]本实用新型的电机驱动电路利用一个用MOSFET管组成的具有较大驱动功率的H桥驱动电路控制电机的正转、反转，根据电位计信号的变化情况判断电机是否堵转，从而进行停止或者继续运行的操作，本实用新型的电机驱动电路负载能力强、控制安全可靠、抗干扰能力强，非常适合实验室气流系统的快速可靠控制。所以本实用新型可以有效解决现有技术中电机驱动电路驱动能力弱、不稳定的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1显示为本实用新型的一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路的整体结构图。
[0017]图2显示为本实用新型的一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路的中隔离器和H桥驱动电路的具体电路结构图。
[0018]图3显示为本实用新型的一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路中H桥驱动时序图。
[0019]元件标号说明
[0020]I电机驱动电路
[0021]IIMCU微控制器
[0022]12隔离器
[0023]13H桥驱动电路
[0024]2 电机
[0025]3电位计
【具体实施方式】
[0026]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0028]本实用新型的目的在于提供一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，用于解决现有技术中电机驱动电路驱动能力弱、不稳定的问题。以下将详细描述本实用新型的一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路的原理和实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实用新型的一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路。
[0029]请参阅图1，显示为本实用新型的一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路的整体结构图。如图1所示，本实用新型提供一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，与用于探测执行器位置的电位计3相连，所述电机驱动电路I包括:MCU微控制器11、隔离器12和H桥驱动电路13。
[0030]以下对本实用新型的电机驱动电路I进行详细说明。
[0031]所述电机驱动电路I驱动的电机2为直流电机，所述直流电机设置于用于驱动控制阀的执行器内。
[0032]所述MCU微控制器11与所述电位计3相连，用于检测所述电位计3输出的反馈信号并根据所述反馈信号输出控制电机2运行的控制信号从而使执行器达到预定的位置。
[0033]具体地，在本实施例中，所述MCU微控制器11内设有根据电位计3输出的反馈信号进行计时的计时器和计数的计数器。
[0034]所述H桥驱动电路13与所述MCU微控制器11相连根据所述MCU微控制器11输出的控制信号驱动电机2运行。
[0035]具体地，如图2所示，在本实施例中，所述H桥驱动芯片采用HIP4082芯片，由于HIP4082输出具有防止上下臂同时导通的保护性设计非常适合直流电机的控制，可以防止电机2烧毁。
[0036]所述H桥驱动电路13至少包括一个H桥驱动芯片和与所述H桥驱动芯片相连的四个MOSFET管，四个MOSFET管具体为MOSFET管Q31，MOSFET管Q32，MOSFET管Q33以及MOSFET 管 Q34。
[0037]同时，每一个MOSFET管的输入端连接一个限流电阻，具体地，MOSFET管Q31的输入端连接限流电阻R31 ,MOSFET管Q32的输入端连接限流电阻R32，MOSFET管Q33的输入端连接限流电阻R33，MOSFET管Q34的输入端连接限流电阻R34。
[0038]此外，在本实施例中，所述H桥驱动电路13还包括一个与H桥驱动芯片相连用于提升H桥驱动芯片的引脚输出电压的两个自举电路。每一个所述自举电路由一个自举升压二极管和一个自举升压电容构成。具体地，如图2所示，一个自举电路由自举升压二极管D31和自举升压电容C30构成，另外一个自举电路由自举升压二极管D32和自举升压电容C31构成。
[0039]如图2所示，H桥驱动芯片、MOSFET管、限流电阻以及自举电路之间的具体电路连接如下。
[0040]H桥驱动芯片的BHO引脚经限流电阻R31连接MOSFET管Q31，H桥驱动芯片的AHO引脚经限流电阻R32连接MOSFET管Q32，H桥驱动芯片的BLO引脚经限流电阻R33连接MOSFET管Q33，H桥驱动芯片的ALO引脚经限流电阻R34连接MOSFET管Q34。H桥驱动芯片的BHS引脚和H桥驱动芯片的AHS引脚作为输出端与电机2相连。自举升压二极管D31和自举升压电容C30的一个公共端与H桥驱动芯片的BHB引脚相连，另一个公共端与H桥驱动芯片中与电机2相连的BHS引脚相连，同时还连接正12V电源；自举升压二极管D32和自举升压电容C31的公共端与H桥驱动芯片的ARB引脚相连，自举升压二极管D32的另一端与H桥驱动芯片的VDD引脚相连即连接正12V电源；自举升压电容C31的另一端与H桥驱动芯片的AHS引脚相连。
[0041]在本实施例中，H桥驱动芯片工作时的H桥驱动时序图如图3所示，其中:XL1代表H桥驱动芯片的ALl引脚或BLl引脚，XHl代表H桥驱动芯片的AHl引脚或BHl引脚，XLO代表H桥驱动芯片的ALO引脚或BLO引脚，XHO代表H桥驱动芯片的AHO引脚或BHO引脚。
[0042]考虑到电机驱动因为启动、堵转、刹车可能产生的电气干扰，在所述MCU微控制器11的输出端和H桥驱动芯片之间使用了一个隔离器12，所述隔离器12为10S7230数字隔离器。所述10S7230数字隔离器与H桥驱动芯片连接，具体连接如图2所示。
[0043]综上所述，本实用新型的一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，达到了以下有益效果:本实用新型的电机驱动电路利用一个用MOSFET管组成的具有较大驱动功率的H桥驱动电路控制电机的正转、反转，根据电位计信号的变化情况判断电机是否堵转，从而进行停止或者继续运行的操作，本实用新型的电机驱动电路负载能力强、控制安全可靠、抗干扰能力强，非常适合实验室气流系统的快速可靠控制。所以本实用新型可以有效解决现有技术中电机驱动电路驱动能力弱、不稳定的问题。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0044]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，与用于探测执行器位置的电位计相连，其特征在于，所述电机驱动电路包括: 与所述电位计相连，用于检测所述电位计输出的反馈信号并根据所述反馈信号输出控制电机运行的控制信号从而使执行器达到预定的位置的MCU微控制器； 与所述MCU微控制器相连根据所述MCU微控制器输出的控制信号驱动电机运行的H桥驱动电路。
2.根据权利要求1所述的实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，其特征在于，还包括连接于所述MCU微控制器和所述H桥驱动电路之间的隔离器。
3.根据权利要求2所述的实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，其特征在于，所述隔离器为10S7230数字隔离器。
4.根据权利要求1所述的实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，其特征在于，所述H桥驱动电路至少包括一个H桥驱动芯片和与所述H桥驱动芯片相连的四个MOSFET 管。
5.根据权利要求4所述的实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，其特征在于，每一个MOSFET管的输入端连接一个限流电阻。
6.根据权利要求4所述的实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，其特征在于，所述H桥驱动电路还包括一个与H桥驱动芯片相连用于提升H桥驱动芯片的引脚输出电压的两个自举电路。
7.根据权利要求6所述的实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，其特征在于，每一个所述自举电路由一个自举升压二极管和一个自举升压电容构成。
8.根据权利要求4所述的实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，其特征在于，所述H桥驱动芯片采用HIP4082芯片。
9.根据权利要求1所述的实验室气流系统变风量通风柜控制阀电机驱动电路，其特征在于，所述MCU微控制器内设有根据所述电位计输出的反馈信号进行计时的计时器和计数的计数器。
【文档编号】H02P7/28GK203747708SQ201420105922
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】孔鹏, 杨兵, 林鸿 申请人:上海卓思控制技术有限公司