一种制动电路和屏蔽门的制作方法

本发明涉电子电路技术领域，具体而言，涉及一种制动电路和屏蔽门。

背景技术：

在如地铁屏蔽门的控制系统中，电机的加速性能相对较易于控制，但是当屏蔽门需要减速时，由于惯性较大，电机减速较慢。目前常用的两种减速方式有滑行方式和能耗制动方式，在使用滑行方式减速时，靠摩擦力制动减速效果较差，无法实现精确的速度与位置控制。而采用能耗制动方式减速时，将电动机相电路短路，使得转子在洛伦兹力的作用下急剧减速，减速性能明显，但是，制动力矩不可控，刹车时电流从驱动器的功率器件中流过，会导致驱动器功率元件升温，频繁的刹车控制对功率器件造成较大冲击，会导致功率器件烧毁。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种制动电路和屏蔽门，用于解决现有技术中由于刹车对功率管器件造成损坏的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种电机制动电路，包括：电源、第一场效应管、第二场效应管、第一场效应管组、第一二极管组、第二场效应管组、第二二极管组和电机，其中，

第一场效应管组、第二场效应管组、第一二极管组、第二二极管组、第二场效应管并联连接；

所述第一场效应管组、所述第二场效应管组、所述第一二极管组、所述第二二极管组、所述第二场效应管并联连接后，与电源、第一场效应管串联连接；

电机的一端分别与第一场效应管组、第一二极管组连接，电机的另一端与第二场效应管组、第二二极管组连接；

所述第一场效应管用于根据接收到的使能信号，控制自身处于断开状态；

第一场效应管组、第二场效应管组均用于根据接收到的第一占空比信号，均控制自身处于断开状态；

所述第二场效应管根据接收到的第二占空比信号，接收电机提供的经第一二极管组传输的电量，并将该电量经第二二极管组传输到电机，或者，接收电机提供的经第二二极管组传输的电量，并将该电量经第二二极管传输到电机，实现电机的制动。

可选地，还包括：电容，

所述电容与所述第一场效应管、电源串联连接，与第二场效应管并联连接，用于在第一场效应管处于导通状态时，接收电源传输的电量。

可选地，还包括：电阻，

所述电阻与第二场效应管串联。

可选地，还包括：微控制器，

所述微控制器，分别与第一场效应管、第二场效应管、第一场效应管组、第二场效应管组连接，用于发送使能信号、第一占空比信号和第二占空比信号。

可选地，所述第一场效应管组包括第三场效应管和第四场效应管，所述第一二极管组包括第一二极管第二二极管，第二场效应管组包括第五场效应管和第六场效应管，第二二极管组包括第三二极管和第四二极管；

所述第三场效应管与所述第一二极管并联连接，所述第四场效应管与第二二极管并联连接；

所述第五场效应管与所述第三二极管并联连接，所述第六场效应管与所述第四二极管并联连接。

可选地，所述电机的一端分别与第三场效应管、第四场效应管、第一二极管、第二二极管连接，电机的另一端分别与第五场效应管、第六场效应管、第三二极管、第四二极管连接。

可选地，所述第一占空比信号为方形脉冲信号，第二占空比信号为方形脉冲信号。

可选地，所述第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管均包括金属氧化物半导体场效应管。

第二方面，本发明实施例提供一种屏蔽门，包括上的所述的电机制动电路。

根据本发明的技术方案，通过第一场效应管用于根据接收到的使能信号，控制自身处于断开状态；通过第一场效应管组、第二场效应管组均用于根据接收到的第一占空比信号，控制自身包含的场效应管均处于断开状态；通过所述第二场效应管根据接收到的第二占空比信号，接收电机提供的第一二极管组传输的电量，并将该电量经第二二极管组传输到电机，或者，接收电机提供的经第二二极管组传输的电量，并将该电量经第二二极管传输到电机，实现电机的制动，有效防止频繁刹车时对功率器件造成冲击导致功率器件烧毁。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种电机制动电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第二种电机制动电路的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第三种电机制动电路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电机制动电路的电路图；

图5为本发明实施例提供的另一种电机制动电路的电路图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为根据本发明实施例提供的第一种电机制动电路的结构示意图。如图1所示，该设备包括：电源11、第一场效应管12、第二场效应管13、第一场效应管组14、第一二极管组15、第二场效应管组16、第二二极管组17和电机18。

第一场效应管组14、第二场效应管组16、第一二极管组15、第二二极管组17、第二场效应管13并联连接。

所述第一场效应管组14、所述第二场效应管组16、所述第一二极管组15、所述第二二极管组17、所述第二场效应管13并联连接后，与电源11、第一场效应管12串联连接。

电机18的一端分别与第一场效应管组14、第一二极管组15连接，电机18的另一端与第二场效应管组16、第二二极管组17连接。

所述第一场效应管12用于根据接收到的使能信号，控制自身处于断开状态。

第一场效应管组14、第二场效应管组16均用于根据接收到的第一占空比信号，均控制自身处于断开状态。

所述第二场效应管13根据接收到的第二占空比信号，接收电机18提供的经第一二极管组15传输的电量，并将该电量经第二二极管组17传输到电机18，或者，接收电机18提供的经第二二极管组17传输的电量，并将该电量经第二二极管152传输到电机18，实现电机18的制动。

作为一种可选的方式，参考图2，所述第一场效应管组14包括第三场效应管141和第四场效应管142，所述第一二极管组15包括第一二极管151和第二二极管152，第二场效应管组16包括第五场效应管161和第六场效应管162，第二二极管组17包括第三二极管171和第四二极管172。

所述第三场效应管141与所述第一二极管151并联连接，所述第四场效应管142与第二二极管152并联连接。

所述第五场效应管161与所述第三二极管171并联连接，所述第六场效应管162与所述第四二极管172并联连接。

所述电机18的一端分别与第三场效应管141、第四场效应管142、第一二极管151、第二二极管152连接，电机18的另一端分别与第五场效应管161、第六场效应管162、第三二极管171、第四二极管172连接。

作为一种可选的方式，参考图3，该电机18制动电路还包括：电容c和电阻r。

所述电容c与所述第一场效应管12、电源11串联连接，与第二场效应管13并联连接，用于在第一场效应管12处于导通状态时，接收电源11传输的电量。

所述电阻r与第二场效应管13串联。

可选地，还包括：微控制器，所述微控制器，分别与第一场效应管12、第二场效应管13、第一场效应管组14、第二场效应管组16连接，用于发送使能信号、第一占空比信号和第二占空比信号。

可选地，所述第一占空比信号为方形脉冲信号，第二占空比信号为方形脉冲信号。

可选地，所述第一场效应管12、第二场效应管13、第三场效应管141、第四场效应管142、第五场效应管161均包括金属氧化物半导体场效应管和增强型场效应管。

具体地，所述电源11的正极与第一场效应管12的漏极连接，所述电源11的负极分别与第二场效应管13的源极、第四场效应管142的源极、第六场效应管162的源极、第二二极管152的正极、第四二极管172的正极连接。

第一场效应管12的源极分别与第二场效应管13的漏极、第一二极管151的负极、第三场效应管141的漏极、第三二极管171的负极、第五场效应管161的漏极连接。

第二场效应管13的漏极分别与所述第三场效应管141的漏极、第五场效应管161的漏极、第一二极管151的负极、第三二极管171的负极连接，第二场效应管13的源极分别与第四场效应管142的源极、第六场效应管162的源极、第二二极管152的正极、第四二极管172的正极连接。

第三场效应管141的漏极分别与第一二极管151的负极、第五场效应管161的漏极、连接，第三场效应管141的源极分别与第四场效应管142的漏极、第一二极管151的正极连接。

第四场效应管142的漏极与第二二极管152的负极连接，第四场效应管142的源极分别与第二二极管152的正极、第六场效应管162的源极连接。

第五场效应管161的漏极与第三二极管171的负极连接，第五场效应管161的源极分别与第六场效应管162的漏极、第三二极管171的正极连接。

第六场效应管162的漏极与第四二极管172的负极连接，第六场效应管162的源极与第四二极管172的正极连接。

电机18的一端分别与第三场效应管141的源极、第四场效应管142的漏极、第一二极管151的正极、第二二极管152的负极连接，电机18的另一端分别与第五场效应管161的源极、第六场效应管162的漏极、第三二极管171的正极、第四二极管172的负极连接。

电容c的正极可以分别与所述第一场效应管12的源极、第二场效应管13的漏极连接，所述电容c的负极分别与电源11的负极、第二场效应管13的源极连接。

所述电阻r的一端可以与第二场效应管13的源极连接，电阻r的另一端分别与电容c的负极、第四场效应管142的源极、第六场效应管162的源极连接。

所述微控制器，分别与第一场效应管12的栅极、第二场效应管13的栅极、第三场效应管141的栅极、第四场效应管142的栅极、第五场效应管161的栅极、第六场效应管162的栅极连接，用于发送使能信号、第一占空比信号和第二占空比信号。

所述第一场效应管12用于根据接收到的使能信号，控制自身处于断开状态。

所述第三场效应管141、第四场效应管142、第五场效应管161、第六场效应管162均用于根据接收到的第一占空比信号，控制自身处于断开状态。

所述第二场效应管13根据接收到的第二占空比信号，接收电机18提供的经第一二极管151传输的电量，并将该电量经第四二极管172传输到电机18，或者，接收电机18提供的经第三二极管171传输的电量，并将该电量经第二二极管152传输到电机18，实现电机18的制动。

例如参考图4，在对电机制动之前，第一场效应管2为导通状态、第二场效应管3为断开状态，在第三场效应管4和第六场效应管7处于导通状态、第四场效应管5和第五场效应管6处于断开状态时，电源1、第一场效应管2、第三场效应管4、第六场效应管7、电机8形成闭合回路，电源1为电机8供电，此时，电机8正转，电机将电能转化为机械能。在第三场效应管4和第六场效应管7处于断开状态、第四场效应管5和第五场效应管6处于导通状态时，电源1、第一场效应管2、第四场效应管5、第五场效应管6、电机8形成闭合回路，电源1为电机8供电，此时，电机8反转，电机将电能转化为机械能，如带动屏蔽门移动。

以电机正转为例说明，要制动电机8时，微控制器(未示出)向第一场效应管2发送使能信号，使第一场效应管2处于断开状态，即电源1停止为电机供电，例如，断开第一场效应管与电源1之间的连接，由于惯性电机中的转子继续转动切割磁感线，继续产生电量。

在制动电机8的同时，微控制器向第三场效应管4、第四场效应管5、第五场效应管6、第六场效应管7发送第一占空比信号，使第三场效应管4、第四场效应管5、第五场效应管6、第六场效应管7均处于断开状态。微控制器向第二场效应管3发送第二占空比信号，第二场效应管3根据第二占空比信号，在一个信号周期中的有效电平时间，接收电机8产生的经第一二极管(与4并联)流出的电量，该电量经第四二极管(与7并联)流入到电机中，电机中由于洛伦兹力产生制动力，实现电机的制动。其中，第三场效应管4、第四场效应管5、第五场效应管6、第六场效应管7在接收到第一占空比信号后，第三场效应管4、第四场效应管5、第五场效应管6、第六场效应管7中处于导通状态的场效应管，会根据第一占空比信号控制自身处于断开状态。

具体地，参考图5，在对电机制动之前，第一场效应管2为导通状态、第二场效应管3为断开状态，电源1、第一场效应管2、电容形成闭合回路，电源1为电容充电。在第三场效应管4和第六场效应管7处于导通状态、第四场效应管5和第五场效应管6处于断开状态时，电源1、第一场效应管2、第三场效应管4、第六场效应管7、电机8形成闭合回路，电源1为电机8供电，此时，电机8正转，电机将电能转化为机械能。在第三场效应管4和第六场效应管7处于断开状态、第四场效应管5和第五场效应管6处于导通状态时，电源1、第一场效应管2、第四场效应管5、第五场效应管6、电机8形成闭合回路，电源1为电机8供电，此时，电机8反转，电机将电能转化为机械能，如带动屏蔽门移动。

以电机正转为例说明，需要对电机8制动时，微控制器(未示出)向第一场效应管2发送使能信号，第一场效应管2根据接收到的使能信号，控制自身处于断开状态，例如，断开第一场效应管2与电源1之间的连接，停止为电机8供电，由于惯性电机中的转子继续转动切割磁感线，产生电量。微控制器向第三场效应管4、第四场效应管5、第五场效应管6、第六场效应管7发送第一占空比信号，使第三场效应管4、第四场效应管5、第五场效应管6、第六场效应管7均处于断开状态。微控制器向第二场效应管3发送第二占空比信号，第二场效应管3根据第二占空比信号，在一个信号周期中的有效电平时间，接收电机8产生的经第一二极管(与4并联)流出的电量和电容c正极传输的电量，一部分电量经电阻r和第四二极管(与7并联)流入到电机8中，电机中由于洛伦兹力产生制动力，实现电机的制动。剩余的电量经电阻r和第四二极管流入到电容中，电阻r可防止电机瞬间产生的电压过大导致的场效应管损坏问题。在一个信号周期中的无效电平时间，电机8产生的电量经由第一二极管传输到电容c的正极为电容充电。

本发明的实施例还提供了一种屏蔽门，包括上述电机制动电路。

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。