用于农业灌溉系统中电机的驱动电路的制作方法

本发明涉及智能灌溉领域，特别涉及用于农业灌溉系统中电机的驱动电路。

背景技术：

现代农业灌溉系统中，一个控制电源经常驱动多个接触器去控制抽水电机的动作，造成了电机的控制电源负载过大；而且由于负载端的短路等故障会引起控制电源的过电流故障以及过电压故障。如何解决负载对控制回路的影响是亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：解决灌溉电机驱动电路中过电流、过电压和负载过大的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

用于农业灌溉系统中电机的驱动电路，包括电源主回路单元、信号分配器和电机控制接触器，电源主回路单元连接有电压输出调节电路(3)和主电流输出补偿电路；主电流输出补偿电路包括电压取样电路(1)，电压取样电路(1)连接有主电流输出补偿产生电路(2)；电源主回路单元的输出端连接信号分配器输入端，信号分配器输出端还连接继电器控制信号放大电路，控制信号放大电路输出端连接至少一个电机控制接触器的控制线圈回路，控制线圈回路串联有控制开关；所述驱动电路包括双向稳压二极管P5、晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3、晶体管Q4、晶体管Q5和晶体管Q6,晶体管Q3和晶体管Q4的发射极连接电源VCC，晶体管Q3的集电极连接有输出端P3的1脚和晶体管Q6的集电极，晶体管Q3的基级与晶体管Q1的集电极之间串联有电阻R5；晶体管Q1的基级连接有电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R1另一端连接输入端P1,电阻R2的另一端接地，晶体管Q1的发射极连接晶体管Q5的基级；晶体管Q5的发射极接地，晶体管Q5的集电极连接晶体管Q4的集电极，晶体管Q4的基级与晶体管Q2的集电极之间串联有电阻R6；晶体管Q2的发射极连接晶体管Q6的基级，晶体管Q6的发射极接地，晶体管Q2基级连接有电阻R3的一端和电阻R4的一端,电阻R3的另一端连接输入端P2，电阻R4的另一端接地；晶体管Q4的集电极连接有输出端P3的2脚；晶体管Q3的集电极和晶体管Q6的集电极之间引出第一支路，晶体管Q4的集电极和晶体管Q5的集电极之间引出第二支路，第一支路和第二支路之间串联双向稳压二极管P5；输出端P3连接电机控制接触器的控制线圈回路。

进一步的方案为：电源主回路单元包括集成稳压器(U2),集成稳压器(U2)选用型号为CW200，集成稳压器(U2)的1脚连接电源VDD1，电源VDD1还串联电容C2后接地，集成稳压器(U2)的3脚接地，集成稳压器(U2)的2脚连接有电阻R13、电阻R12和晶体管Q8，电阻R13的另一端连接晶体管Q8的发射极，晶体管Q8的发射极还连接有限流电阻X1，限流电阻X1的另一端串联电容C6后接地；电阻R12的另一端连接集成稳压器(U2)的5脚，集成稳压器(U2)的5脚还串联电容C5后接地；晶体管Q8的集电极串联电容C4后接地；限流电阻X1和电容C6之间引出输出端电压U0；

集成稳压器(U2)的4脚连接电压输出调节电路(3)；

电压输出调节电路(3)包括滑动电阻R14，滑动电阻R14一端依次串联电阻R11和电阻R10后接地，滑动电阻R14另一端连接到电压U0的输出端；电阻R11和电阻R10之间引出第三支路，第三支路连接集成稳压器(U2)的4脚。

进一步的方案为:电压取样电路(1)包括稳压二极管D1，稳压二极管D1的正向端串联电阻R15后连接集成稳压器(U2)的1脚；稳压二极管D1的负向端接地；稳压二极管D1两端并联电容C3，稳压二极管D1的正向端还连接二极管D3。

进一步方案为：主电流输出补偿产生电路(2)包括晶体管Q7、滑动电阻R18和滑动电阻R17；晶体管Q7的集电极连接集成稳压器(U2)的5脚，晶体管Q7的发射极连接电压U0的输出端；所述晶体管Q8的发射极与限流电阻X1之间引出第四支路，第四支路与晶体管Q7的发射极之间，依次串联有滑动电阻R17的固定线圈、滑动电阻R18固定线圈和电阻R19；晶体管Q7的基级连接到滑动电阻R18的调节端，滑动电阻R17的调节端还串联电阻R16后连接二极管D3的负向端。

VDD1的输入电压波动值为12V-24V，Q7型号为TIP42；稳压二极管D1的幅值选为12V，当稳压二极管D1检测到的电压超过12V时，稳压二极管D1导通，整个电路进入了恒电流保护状态，既主电流输出补偿电路为停止工作状态；当由于负载出现短路故障，输出电压U0幅值下降，下降到10V以下时，主电流输出补偿电路为工作状态，利用二极管D3、R16、电阻R17、电阻R18和晶体管Q7补充输出电流。

信号分配器选用现有的器件，将输出电压U0输出为两路有指定电压差的信号，利用控制信号放大电路将电压差的信号进行两端电流信号放大，输出给至少一个电机控制接触器的控制线圈回路，提高高了负载能力；双向稳压二极管P5能保护负载端的由于接触器主回路与线圈回路发生短路产过的电压产生。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明实现了灌溉电机驱动电路中过电流、过电压和负载过大的问题，且电路噪音小，很好的抑制干扰。

2.本发明负载端的过电流能力。

附图说明

图1为电源主回路单元、电压输出调节电路和主电流输出补偿电路的电路原理图。

图2为控制信号放大电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

用于农业灌溉系统中电机的驱动电路，包括电源主回路单元、信号分配器和电机控制接触器，电源主回路单元连接有电压输出调节电路3和主电流输出补偿电路；主电流输出补偿电路包括电压取样电路1，电压取样电路1连接有主电流输出补偿产生电路2；电源主回路单元的输出端连接信号分配器输入端，信号分配器输出端还连接继电器控制信号放大电路，控制信号放大电路输出端连接至少一个电机控制接触器的控制线圈回路，控制线圈回路串联有控制开关；图2示出了：所述驱动电路包括双向稳压二极管P5、晶体管Q1、晶体管Q2、晶体管Q3、晶体管Q4、晶体管Q5和晶体管Q6,晶体管Q3和晶体管Q4的发射极连接电源VCC，晶体管Q3的集电极连接有输出端P3的1脚和晶体管Q6的集电极，晶体管Q3的基级与晶体管Q1的集电极之间串联有电阻R5；晶体管Q1的基级连接有电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R1另一端连接输入端P1,电阻R2的另一端接地，晶体管Q1的发射极连接晶体管Q5的基级；晶体管Q5的发射极接地，晶体管Q5的集电极连接晶体管Q4的集电极，晶体管Q4的基级与晶体管Q2的集电极之间串联有电阻R6；晶体管Q2的发射极连接晶体管Q6的基级，晶体管Q6的发射极接地，晶体管Q2基级连接有电阻R3的一端和电阻R4的一端,电阻R3的另一端连接输入端P2，电阻R4的另一端接地；晶体管Q4的集电极连接有输出端P3的2脚；晶体管Q3的集电极和晶体管Q6的集电极之间引出第一支路，晶体管Q4的集电极和晶体管Q5的集电极之间引出第二支路，第一支路和第二支路之间串联双向稳压二极管P5。

输出端P3连接电机控制接触器的控制线圈回路。

图1示出了：电源主回路单元包括集成稳压器(U2),集成稳压器(U2)选用型号为CW200，集成稳压器(U2)的1脚连接电源VDD1，电源VDD1还串联电容C2后接地，集成稳压器(U2)的3脚接地，集成稳压器(U2)的2脚连接有电阻R13、电阻R12和晶体管Q8，电阻R13的另一端连接晶体管Q8的发射极，晶体管Q8的发射极还连接有限流电阻X1，限流电阻X1的另一端串联电容C6后接地；电阻R12的另一端连接集成稳压器(U2)的5脚，集成稳压器(U2)的5脚还串联电容C5后接地；晶体管Q8的集电极串联电容C4后接地；限流电阻X1和电容C6之间引出输出端电压U0；集成稳压器(U2)的4脚连接电压输出调节电路(3)；

电压输出调节电路(3)包括滑动电阻R14，滑动电阻R14一端依次串联电阻R11和电阻R10后接地，滑动电阻R14另一端连接到电压U0的输出端；电阻R11和电阻R10之间引出第三支路，第三支路连接集成稳压器(U2)的4脚。

电压取样电路(1)包括稳压二极管D1，稳压二极管D1的正向端串联电阻R15后连接集成稳压器(U2)的1脚；稳压二极管D1的负向端接地；稳压二极管D1两端并联电容C3，稳压二极管D1的正向端还连接二极管D3。主电流输出补偿产生电路(2)包括晶体管Q7、滑动电阻R18和滑动电阻R17；晶体管Q7的集电极连接集成稳压器(U2)的5脚，晶体管Q7的发射极连接电压U0的输出端；所述晶体管Q8的发射极与限流电阻X1之间引出第四支路，第四支路与晶体管Q7的发射极之间，依次串联有滑动电阻R17的固定线圈、滑动电阻R18固定线圈和电阻R19；晶体管Q7的基级连接到滑动电阻R18的调节端，滑动电阻R17的调节端还串联电阻R16后连接二极管D3的负向端。

VDD1的输入电压波动值为12V-24V，Q7型号为TI P42；稳压二极管D1的幅值选为12V，当稳压二极管D1检测到的电压超过12V时，稳压二极管D1导通，整个电路进入了恒电流保护状态，既主电流输出补偿电路为停止工作状态；当由于负载出现短路故障，输出电压U0幅值下降，下降到10V以下时，主电流输出补偿电路为工作状态，利用二极管D3、R16、电阻R17、电阻R18和晶体管Q7补充输出电流。

信号分配器选用现有的器件，将输出电压U0输出为两路有指定电压差的信号，利用控制信号放大电路将电压差的信号进行两端电流信号放大，输出给至少一个电机控制接触器的控制线圈回路，提高高了负载能力；双向稳压二极管P5能保护负载端的由于接触器主回路与线圈回路发生短路产过的电压产生。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。