一种电机的控制电路的制作方法

本实用新型实施例涉及电机控制技术，尤其涉及一种电机的控制电路。

背景技术：

直流电机(direct current machine)是将直流电能转换为机械能的电动机，因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。

直流电机的转速是直流电机的一个重要指标，在正常温度下，直流电机能达到符合设计要求的转速，但是处于低温下，由于直流电机的机械特性，转速会发生衰减，从而不能达到设计要求，产生低温下转速不够的问题，现有技术中通常采用从机械上修改直流电机参数的方法来完成低温下对直流电机转速衰减的补偿，操作较为复杂。

技术实现要素：

本实用新型提供一种电机的控制电路，能够自动化调节电机的转速，以实现低温下对电机转速衰减的补偿。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电机的控制电路，包括：

控制芯片和温控模块；

所述控制芯片具有控制端和输出端；

所述温控模块与所述控制芯片的控制端电连接，用于根据环境温度向所述控制芯片的控制端输入调控电压；

所述控制芯片的输出端与电机电连接，所述控制芯片根据所述调控电压控制所述输出端的输出信号占空比，以调节所述电机的转速；

其中，所述环境温度越低，所述调控电压越低，所述输出信号占空比越大，所述电机的转速越高。

可选的，所述温控模块包括：

第一二极管、第一电阻和第二电阻；

所述第一二极管的正极接入参考电压；

所述第一电阻具有第一端和第二端；

所述第二电阻具有第三端和第四端；

所述第一二极管的负极与所述第一电阻的第一端电连接；

所述控制芯片的所述控制端与所述第一电阻的第二端以及所述第二电阻的第三端电连接；

所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第三端电连接；

所述第二电阻的第四端接地。

可选的，所述第一二极管为温敏二极管。

可选的，所述控制芯片还包括参考电压输出端，所述参考电压输出端用于输出所述参考电压；

所述参考电压输出端与所述第一二极管的正极电连接。

可选的，所述电机的控制电路还包括：霍尔信号控制模块；

所述霍尔信号控制模块包括霍尔传感器；

所述霍尔传感器包括霍尔偏置电流输入端、第一换向控制信号输出端、第二换向控制信号输出端；

所述控制芯片还包括：霍尔偏置电流输出端、第一换向控制信号输入端和第二换向控制信号输入端；

所述霍尔偏置电流输出端与所述霍尔偏置电流输入端电连接；

所述第一换向控制信号输入端与所述第一换向控制信号输出端电连接；

所述第二换向控制信号输入端与所述第二换向控制信号输出端电连接；

所述霍尔信号控制模块用于产生第一换向控制信号和/或第二换向控制信号；

所述控制芯片根据所述第一换向控制信号输入端接收的所述第一换向控制信号和/或所述第二换向控制信号输入端接收的所述第二换向控制信号控制所述电机的换向。

可选的，所述霍尔信号控制模块还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述第一换向控制信号输出端电连接；所述第一电容的另一端与所述第二换向控制信号输出端电连接。

可选的，所述电机的控制电路还包括转速检测模块；

所述转速检测模块包括第三电阻和上拉电阻；

所述控制芯片还包括转速脉冲信号输出端；

所述第三电阻一端与所述转速脉冲信号输出端电连接；所述第三电阻的另一端与上位机电连接；

所述上拉电阻的一端与所述转速脉冲信号输出端电连接，另一端接入参考电压。

可选的，所述电机的控制电路还包括第二电容，所述第二电容的一端与所述参考电压输出端电连接，所述第二电容的另一端接地。

可选的，所述电机的控制电路还包括电源模块；

所述电源模块包括：

直流电源、保险丝、第二二极管、稳压二极管和第三电容；

所述保险丝的一端与所述直流电源电连接，所述保险丝的另一端和所述第二二极管的正极电连接；

所述稳压二极管的负极与所述第二二极管的负极电连接，所述稳压二极管的正极接地；

所述第三电容的一端与所述第二二极管的负极和控制芯片的电源输入端电连接，所述第三电容的另一端接地。

可选的，所述控制芯片的输出端包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述电机的正极电连接，所述第二输出端与所述电机的负极电连接。

本实用新型实施例通过温控模块根据环境温度向控制芯片的控制端输入调控电压，控制芯片根据调控电压信号控制输出端的输出信号占空比，以自动调节电机的转速，环境温度越低，温控模块产生的调控电压越低，输出信号占空比越大，从而电机的转速越高，解决了温度降低时电机转速不够的问题，实现了在低温下自动对电机转速衰减进行补偿的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电机的控制电路的结构示意图；

图2为输出信号占空比与调控电压的关系图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种电机的控制电路的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供的电机的控制电路包括：控制芯片11和温控模块12；控制芯片11具有控制端TH和输出端OUT；温控模块12与控制芯片11的控制端TH电连接，用于根据环境温度向控制芯片11的控制端TH输入调控电压；控制芯片11的输出端OUT与电机(MOTOR)13电连接，控制芯片11根据调控电压控制输出端OUT的输出信号占空比，以调节电机13的转速；其中，环境温度越低，调控电压越低，输出信号占空比越大，电机13的转速越高。

本实用新型实施例通过温控模块12根据环境温度向控制芯片11的控制端OUT输入调控电压，控制芯片11根据调控电压信号控制输出端OUT的输出信号占空比，以自动调节电机13的转速，环境温度越低，温控模块产生的调控电压越低，输出信号占空比越大，从而电机13的转速越高，解决了温度降低时电机13转速不够的问题，实现了在低温下自动对电机13转速衰减进行补偿的技术效果。

继续参考图1所示，可选的，温控模块12包括：第一二极管121、第一电阻122和第二电阻123；第一二极管121的正极接入参考电压；第一电阻122具有第一端1221和第二端1222；第二电阻123具有第三端1231和第四端1232；第一二极管121的负极与第一电阻122的第一端1221电连接；控制芯片11的控制端TH与第一电阻122的第二端1222以及第二电阻123的第三端1231电连接；第一电阻122的第二端1222和第二电阻123的第三端1231电连接；第二电阻123的第四端1232接地。

其中，参考电压经过第一二极管121并通过电阻第一电阻122和第二电阻123进行分压产生调控电压输入到控制端TH，控制芯片11根据调控电压控制输出端OUT的输出信号占空比，以调节电机13的转速，由于二极管的温度特性，随着环境温度降低，第一二极管121的正向压降增大，使得参考电压通过电阻第一电阻122和第二电阻123分压后产生的调控电压降低，控制芯片11的输出端OUT的输出信号为宽度可调的脉冲电压，用于为电机13供电，控制芯片11的输出端OUT的输出信号占空比随着调控电压的降低而增大，所以调控电压越低，控制芯片11的输出端OUT的输出信号占空比越大，控制芯片11的输出端OUT的输出功率越大，电机13的转速越高，从而实现了低温下对电机13转速衰减的补偿。

可选的，环境温度每降低1℃，第一二极管121的正向压降的增加量为D，其中，2mV≤D≤2.5mV，本实用新型实施例合理设置第一二极管121的正向压降的增加量D，可以避免温控模块12随温度变化产生的调控电压的变化过大或过小，使得温控模块12的灵敏度适中。

可选的，第一二极管121为温敏二极管，温敏二极管对温度的变化更加敏感，环境温度的变化与其正向压降间具有更好的线性关系，使得控制电路在低温下对电机转速衰减的补偿更为精准。

可选的，本实用新型实施例提供的电机的控制电路可以实时根据环境温度的变化对电机13的转速进行调控，也可以通过设置温控模块12或控制芯片11的相关参数进行温度范围的阈值设定，使得控制电路在一定的环境温度范围内才对电机13的转速进行调控，本领域技术人员能够通过设置温控模块12或控制芯片11的相关参数进行温度范围的阈值设定，从而使得控制电路在一定的环境温度范围内对电机13的转速进行调控而不脱离本实用新型的保护范围。

示例性的，图2为输出信号占空比与调控电压的关系图，如图2所示，设置控制芯片11的输出端OUT的输出信号占空比最低为53％，随着环境温度的降低，第一二极管121的正向压降增加以使调控电压降低，当调控电压小于2.49V时，输出信号占空比才开始增大，直到增大到100％，从而实现电机的控制电路在温度低于预设阈值时对电机13转速衰减进行补偿。

继续参考图1所示，可选的，控制芯片11还包括参考电压输出端REF，参考电压输出端REF用于输出参考电压；参考电压输出端REF与第一二极管121的正极电连接，用于为第一二极管121提供参考电压，示例性的，参考电压为5V。

继续参考图1所示，可选的，本实用新型实施例提供的电机的控制电路还包括第二电容16，第二电容16的一端与参考电压输出端REF电连接，第二电容16的另一端接地，第二电容16能够使得参考电压稳定，示例性的，第二电容16的电容量为0.1μF。

继续参考图1所示，可选的，本实用新型实施例提供的电机的控制电路还包括：霍尔信号控制模块14；霍尔信号控制模块14包括霍尔传感器141；霍尔传感器141包括霍尔偏置电流输入端1411、第一换向控制信号输出端1412、第二换向控制信号输出端1413；控制芯片11还包括：霍尔偏置电流输出端HB、第一换向控制信号输入端H+和第二换向控制信号输入端H-；霍尔偏置电流输出端HB与霍尔偏置电流输入端1411电连接；第一换向控制信号输入端H+与第一换向控制信号输出端1412电连接；第二换向控制信号输入端H-与第二换向控制信号输出端1413电连接；霍尔信号控制模块14用于产生第一换向控制信号和/或第二换向控制信号；控制芯片11根据第一换向控制信号输入端H+接收的第一换向控制信号和/或第二换向控制信号输入端H-接收的第二换向控制信号控制电机13的换向。

其中，霍尔传感器141是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，能够产生随磁场变化而变化的霍尔电压，电机13的转子具有磁性，因此，霍尔信号控制模块14由检测到的磁场变化能够获取电机13的转子位置信息，霍尔信号控制模块14根据检测到的电机13的转子位置信息产生第一换向控制信号和/或第二换向控制信号，控制芯片11根据第一换向控制信号输入端H+接收的第一换向控制信号和/或第二换向控制信号输入端H-接收的第二换向控制信号控制电机13的换向，使得电机13换向的时机更加准确，从而提高电机13的效率。

可选的，霍尔传感器141还包括第一接地端1414，用于保护霍尔传感器141。

可选的，霍尔信号控制模块14还包括第一电容142，第一电容142的一端与第一换向控制信号输出端1412电连接；第一电容142的另一端与第二换向控制信号输出端1413电连接，第一电容142用于滤除噪声信号。

继续参考图1所示，可选的，本实用新型实施例提供的电机的控制电路还包括转速检测模块15；转速检测模块15包括第三电阻151和上拉电阻152；控制芯片11还包括转速脉冲信号输出端FG；第三电阻151的一端与转速脉冲信号输出端FG电连接；第三电阻151的另一端与上位机电连接；上拉电阻152的一端与转速脉冲信号输出端FG电连接，另一端接入参考电压。

其中，转速脉冲信号输出端FG输出电机13的转速脉冲信号，电机13的转速越高，转速脉冲信号的频率越大，上位机根据获取的转速脉冲信号获取电机13的转速信息。第三电阻151和上拉电阻152用于提高转速脉冲信号输出端FG输出的转速脉冲信号的电平，从而提高转速脉冲信号输出端FG输出转速脉冲信号的噪声容限，增强抗干扰能力。

继续参考图1所示，可选的，本实用新型实施例提供的电机的控制电路还包括电源模块17；电源模块17包括：直流电源171、保险丝172、第二二极管173、稳压二极管174和第三电容175；保险丝172的一端与直流电源171电连接，保险丝172的另一端和第二二极管173的正极电连接；稳压二极管174的负极与第二二极管173的负极电连接，稳压二极管174的正极接地；第三电容175的一端与第二二极管173的负极和控制芯片11的电源输入端VCC电连接，第三电容175的另一端接地。

其中，电源模块17用于为电机的控制电路供电，示例性的，直流电源171提供12V的直流电压输入，保险丝172用于对电机的控制电路进行过载保护，第二二极管173用于避免直流电源171正负极反接，稳压二极管174和第三电容175起到稳压的作用，保证电源模块17提供的电压稳定。

继续参考图1所示，可选的，控制芯片11的输出端OUT包括第一输出端OUT1和第二输出端OUT2，第一输出端OUT1与电机13的正极电连接，第二输出端OUT2与电机13的负极电连接，示例性的，电流由第一输出端OUT1经过电机13流向第二输出端OUT2，构成电机13的回路。

继续参考图1所示，可选的，本实用新型实施例提供的电机的控制电路还包括接线端18，便于电机的控制电路的封装。示例性的，接线端18包括第一接口181、第二接口182和第二接地端183，第一接口181与转速检测模块15连接，便于转速检测模块15与上位机连接，第二接口182与电源模块17连接，便于电机的控制电路外接电源，第二接地端183接地，用于保护电机的控制电路。

继续参考图1所示，可选的，控制芯片11还包括第三接地端119，第三接地端119接地，用于保护控制芯片11。

本实用新型实施例提供的电机的控制电路可用于直流电机，也可用于交流电机，本领域技术人员能够根据采用电机的不同对电机的控制电路进行变化、调整和替代而不脱离本实用新型的保护范围。示例性的，将本新型实施例提供的电机的控制电路用于直流恒转速电机，从而实现低温下自动对直流恒转速电机转速衰减的补偿，可选的，控制芯片11选用12V全波单相风扇电机驱动器。

本实用新型实施例通过利用二极管的温度特性，使得温控模块根据环境温度向控制芯片11的控制端输入调控电压，控制芯片根据调控电压信号控制输出端的输出信号占空比，以自动调节电机的转速，环境温度越低，温控模块产生的调控电压越低，输出信号占空比越大，从而电机的转速越高，解决了温度降低时电机转速不够的问题，与现有的电机的控制电路相比，本实用新型实施例提供的技术方案与现有技术相比，不需要从机械上去修改电机参数来提高低温下的转速，而是直接利用二极管的温度特性完成低温下对电机转速衰减的补偿，实现了在低温下自动对电机转速衰减进行补偿的技术效果。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。