一种过流自锁驱动电路及其系统的制作方法

本实用新型实施例涉及电路保护技术领域，特别是涉及一种过流自锁驱动电路及其系统。

背景技术：

目前，用于驱动电机工作的驱动电路通常包括控制器和开关电路，在该驱动电路中，控制器上电后，能够控制开关电路工作在导通状态，为电机供电，但该控制器上电后无法自动掉电，在未手动掉电的情况下，驱动电路会一直为电机供电，基于此，当电机堵转或者过流时，驱动电路仍继续为电机供电，使得电机过热，进而导致电机损坏，同时，过大的电机电流流入驱动电路，也容易烧坏驱动电路，存在较大的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种过流自锁驱动电路及其系统，所述过流自锁驱动电路能够在电机堵转或者过流时自动停止为电机供电，避免电机或者驱动电路损坏，提高安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种过流自锁驱动电路，用于与电机连接，所述过流自锁驱动电路包括第一开关电路、分压电路和触发电路，其中：

所述第一开关电路的第一端用于与所述电机连接，所述第一开关电路的第二端与所述分压电路的第一端连接，其中，在所述第一开关电路工作在导通状态时，所述过流自锁驱动电路为所述电机供电，所述电机产生的电机电流通过所述第一开关电路流经所述分压电路，在所述第一开关电路工作在截止状态时，所述过流自锁驱动电路停止为所述电机供电，所述电机不产生所述电机电流；

所述分压电路的第二端与所述触发电路的第一端连接，所述分压电路用于在所述电机电流大于或等于预设电流时，向所述触发电路提供触发电压；

所述触发电路的第二端与所述第一开关电路的第二端连接，所述触发电路用于根据所述触发电压，产生用于触发所述第一开关电路工作在截止状态的触发信号。

可选地，所述过流自锁驱动电路还包括：

钳位电路，所述第一开关电路的第一端通过所述钳位电路与所述电机连接，所述钳位电路用于钳位所述电机的输入电压。

可选地，所述触发电路包括第二开关电路和第三开关电路，其中：

所述第二开关电路的第一端与所述分压电路的第二端连接，所述第二开关电路的第二端与所述第三开关电路的第一端连接，所述第二开关电路用于根据所述触发电压，工作在导通状态，并产生用于触发所述第三开关电路工作在导通状态的低电平信号；

所述第三开关电路的第二端与所述第一开关电路的第二端连接，所述第三开关电路用于根据所述低电平信号，工作在导通状态，产生所述触发信号。

可选地，所述第二开关电路包括：npn型三极管；

所述npn型三极管的基极和集电极分别与所述第三开关电路的第一端连接，所述npn型三极管的基极和发射极分别与所述分压电路的第二端连接，并且所述npn型三极管的发射极接地。

可选地，所述第三开关电路包括：pnp型三极管、第一电阻和控制器；

所述pnp型三极管的集电极与所述npn型三极管的基极连接，所述pnp型三极管的基极与所述npn型三极管的集电极以及所述第一电阻的一端连接，所述pnp型三极管的发射极与所述第一电阻的另一端以及所述第一开关电路的第二端连接；

所述控制器与所述pnp型三极管的发射极连接，所述控制器用于输出高电平信号。

可选地，所述第三开关电路还包括：第二电阻和第三电阻；

所述控制器通过所述第二电阻与所述pnp型三极管的发射极连接；

所述第三电阻的一端与所述pnp型三极管的发射极连接，所述第三电阻的另一端与所述npn型三极管的发射极连接。

可选地，所述第一开关电路包括：nmos晶体管；

所述nmos晶体管的源极与所述分压电路的第一端连接，所述nmos晶体管的漏极与所述钳位电路连接，所述nmos晶体管的栅极与所述pnp型三极管的发射极连接。

可选地，所述分压电路包括：第四电阻和第五电阻；

所述第四电阻的一端与所述npn型三极管的基极连接，所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端以及所述nmos晶体管的源极连接，所述第五电阻的另一端与所述npn型三极管的发射极连接。

可选地，所述钳位电路包括：二极管和第六电阻；

所述二极管与所述第六电阻并联，并且所述二极管的正极与所述nmos晶体管的漏极连接，所述二极管的负极用于与所述电机连接。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种过流自锁驱动系统，包括：

电机；以及

以上所述的过流自锁驱动电路；

所述过流自锁驱动电路通过所述第一开关电路与所述电机连接，所述过流自锁驱动电路用于在所述第一开关电路工作在导通状态时，为所述电机供电，在所述第一开关电路工作在截止状态时，停止为所述电机供电。

本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例提供一种过流自锁驱动电路及其系统，该过流自锁驱动电路包括第一开关电路、分压电路以及触发电路，第一开关电路的第一端用于与电机连接，第一开关电路的第二端与分压电路的第一端连接，分压电路的第二端与触发电路的第一端连接，触发电路的第二端与第一开关电路的第二端连接，在第一开关电路工作在导通状态时，过流自锁驱动电路为电机供电，电机产生的电机电流通过第一开关电路流经分压电路，分压电路在电机电流大于或等于预设电流时，向触发电路提供触发电压，触发电路则根据触发电压产生用于触发第一开关电路工作在截止状态的触发信号，使得第一开关电路工作在截止状态，此时，过流自锁驱动电路停止为电机供电，电机不产生电机电流，即该自锁驱动电路能够在电机电流超过阈值时自动停止为电机供电，有效地防止电机或者驱动电路损坏，提高安全性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型其中一实施例提供的一种过流自锁驱动系统的原理图；

图2是本实用新型其中一实施例提供的一种过流自锁驱动系统的结构示意图；

图3是本实用新型其中一实施例提供的一种过流自锁驱动系统的电路连接图；

图4是本实用新型另一实施例提供的一种过流自锁驱动系统的电路连接图；

图5是本实用新型又一实施例提供的一种过流自锁驱动系统的结构示意图；

图6是本实用新型又一实施例提供的一种过流自锁驱动系统的电路连接图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，是本实用新型其中一实施例提供的一种过流自锁驱动系统，包括：电机10和过流自锁驱动电路20，过流自锁驱动电路20与电机10连接，用于为电机10供电，以驱动电机10工作，并在电机10堵转或过流时，自动停止为电机10供电，防止电机10或者电路因电流过大而损坏，提高安全性。

其中，电机10为依据电磁感应定律实现电能转换或传递的电磁装置，用于产生驱动转矩，为用电器或各种机械提供动力源。该电机10为未设置反馈引脚的直流电机，能够降低成本。

请参阅图2和图3，过流自锁驱动电路20包括：输入电源21、第一开关电路22、分压电路23和触发电路24，输入电源21与电机10的正极连接，第一开关电路22的第一端与电机10的负极连接，第一开关电路22的第二端与分压电路23的第一端连接，分压电路23的第二端与触发电路24的第一端连接，触发电路24的第二端与第一开关电路22的第二端连接。

其中，过流自锁驱动电路20通过第一开关电路22的工作状态确定是否为电机10供电。若第一开关电路22工作在导通状态，则过流自锁驱动电路20为电机10供电；若第一开关电路22工作在截止状态，则过流自锁驱动电路20停止为电机10供电。

其中，过流自锁驱动电路20通过输入电源21为电机10供电，当过流自锁驱动电路20为电机10供电时，输入电源21的电压输入电机10；当过流自锁驱动电路20停止为电机10供电时，输入电源21的电压不输入电机10。

当过流自锁驱动电路20为电机10供电时，电机10产生的电机电流通过第一开关电路22；当过流自锁驱动电路20停止为电机10供电时，电机10不产生电机电流。

具体地，第一开关电路22包括：nmos晶体管q1，nmos晶体管q1在高电平信号时工作在导通状态，在低电平信号时工作在截止状态。

nmos晶体管q1的漏极与电机10的负极连接，nmos晶体管q1的源极与分压电路23的第一端连接，nmos晶体管q1的栅极与触发电路24的第二端连接。

在第一开关电路22工作在导通状态时，电机电流通过第一开关电路22后流经分压电路23，此时，若流经分压电路23的电机电流小于预设电流，则表示电机10未堵转或者未过流，分压电路23提供的不为触发电压；若流经分压电路23的电机电流大于或等于预设电流，则表示电机10堵转或者过流，分压电路23向触发电路24提供触发电压。其中，预设电流小于或等于电机10的额定电流。

具体地，分压电路23包括：第四电阻r4和第五电阻r5。

第四电阻r4的一端与触发电路24的第一端连接，第四电阻r4的另一端与节点a连接，第五电阻r5的一端与节点a连接，第五电阻r5的另一端与触发电路24的第一端连接，并且节点a接入nmos晶体管q1的源极。

当分压电路23提供触发电压时，触发电路24根据触发电压，产生触发信号，并通过该触发信号使第一开关电路22工作在截止状态；当分压电路23提供的不为触发电压时，触发电路13不产生触发信号，此时，第一开关电路22仍工作在导通状态。

其中，触发电路24包括：第二开关电路241和第三开关电路242，第二开关电路241与第三开关电路242连接，并且触发电路24通过第二开关电路241与分压电路23连接，通过第三开关电路242与第一开关电路22连接，即第二开关电路241的第一端与分压电路23的第二端连接，第二开关电路241的第二端与第三开关电路242的第一端连接，第三开关电路242的第二端与第一开关电路22的第二端连接。

当分压电路23提供触发电压时，第二开关电路241根据触发电压工作在导通状态，并产生低电平信号，第三开关电路242则根据第二开关电路241产生的低电平信号工作在导通状态，并产生低电平的触发信号，通过该低电平的触发信号使第一开关电路22工作在截止状态。

当分压电路23提供的不为触发电压时，第二开关电路241工作在截止状态，第三开关电路242也工作在截止状态，使得触发电路24不产生低电平的触发信号，第一开关电路电路22仍工作在导通状态。

具体地，第二开关电路241包括：npn型三极管q2。

npn型三极管q2的基极与节点b连接，npn型三极管q2的集电极与第三开关电路242的第一端连接，npn型三极管q2的发射极与第五电阻r5的另一端连接，并且npn型三极管q2的发射极接地，节点b则接入第四电阻r4的一端以及第三开关电路242的第一端。其中，分压电路23通过节点b输出触发电压，该触发电压为使npn型三极管q2导通的电压。

第三开关电路242则包括：pnp型三极管q3、第一电阻r1和控制器。

pnp型三极管q3的集电极与节点b连接，pnp型三极管q3的基极与npn型三极管q2的集电极以及第一电阻r1的一端连接，pnp型三极管q3的发射极与第一电阻r1的另一端以及nmos晶体管q1的栅极连接，pnp型三极管q3的发射极还与控制器连接，控制器用于在上电时输出高电平信号。

进一步地，请参阅图4，在其他一些实施例中，第三开关电路242还包括：第二电阻r2和第三电阻r3。

第二电阻r2的一端与控制器连接，第二电阻r2的另一端与pnp型三极管q3的发射极连接，第三电阻r3的一端与第二电阻r2的另一端连接，第三电阻r3的另一端与npn型三极管q2的发射极连接。通过第二电r2和第三电阻r3能够防止输入pnp型三极管q3的电压过大，实现对触发电路24的保护。

可以理解的是，在本实用新型实施例的触发电路24中，当分压电路23提供触发电压时，触发电压通过节点b输入npn型三极管q2的基极，由于npn型三极管q2的发射极接地，故npn型三极管q2的基极与发射极之间的电压为触发电压，因触发电压为使npn型三极管q2导通的电压，三极管q2的发射极接地，三极管q2的基极电压高于发射极电压，满足npn型三极管q2导通的条件，故npn型三极管q2导通，工作在导通状态，此时，npn型三极管q2的集电极与发射极也导通，使得pnp型三极管q3与npn型三极管q2的集电极连接的基极接地，即npn型三极管q2产生低电平信号输入pnp型三极管q3的基极，由于pnp型三极管q3的发射极与控制器连接，且控制器在上电时输出高电平信号，故pnp型三极管q3的发射极为高电平、基极为低电平，满足pnp型三极管q3导通的条件，pnp型三极管q3导通，工作在导通状态，使得pnp型三极管q3的发射极接地，进而使得nmos晶体管q1与pnp型三极管q3的发射极连接的栅极接地，即pnp型三极管q3产生低电平的触发信号，并且低电平的触发信号通过pnp型三极管q3的发射极输入nmos晶体管q1的栅极，使nmos晶体管q1关断，工作在截止状态；

当分压电路23提供的不为触发电压时，节点b向npn型三极管q2输入的电压不为触发电压，使得npn型三极管q2的基极与发射极之间的电压未达到使npn型三极管q2导通的电压，不满足npn型三极管q2导通的条件，npn型三极管q2无法导通，工作在截止状态，此时，pnp型三极管q3的基极通过第一电阻r1上拉至pnp型三极管q3的发射极，pnp型三极管q3的基极与发射极之间的电压无法确定，不满足pnp型三极管q3导通的条件，使得pnp型三极管q3无法导通，工作在截止状态，此时，nmos晶体管q1的栅极与控制器连接，控制器上电时输出的高电平信号输入nmos晶体管q1的栅极，即触发电路24无法产生低电平的触发信号，使得nmos晶体管q1因高电平信号导通，工作在导通状态。

具体地，在本实用新型实施例提供的过流自锁驱动系统中，当过流自锁驱动电路20与电机10连接时，若控制器未上电，没有信号输入nmos晶体管q1，nmos晶体管q1工作在截止状态，过流自锁驱动电路20无法为电机10供电，电机10不产生电机电流；

当控制器上电时，基于上一时刻电机10不产生电机电流的情况，分压电路23未提供电压，npn型三极管q2和pnp型三极管q3均工作在截止状态，控制器输出的高电平信号直接输入nmos晶体管q1，使得nmos晶体管q1导通，工作在导通状态，过流自锁驱动电路20为电机10供电，电机10产生的电机电流通过nmos晶体管q1流入分压电路23，若该电机电流小于预设电流，则节点b向npn型三极管q2输入的电压不为触发电压，npn型三极管q2的基极与发射极之间的电压未达到使npn型三极管q2导通的电压，不满足npn型三极管q2导通的条件，npn型三极管q2无法导通，工作在截止状态，此时，pnp型三极管q3的基极与发射极之间的电压无法确定，不满足pnp型三极管q3导通的条件，pnp型三极管q3也无法导通，工作在截止状态，使得控制器输出的高电平信号继续输入nmos晶体管q1，nmos晶体管q1保持导通状态，过流自锁驱动电路20继续为电机10供电；

当流入分压电路23的电机电流大于或等于预设电流时，则节点b向npn型三极管q2输入的电压为触发电压，npn型三极管q2的基极与发射极之间的电压达到使npn型三极管q2导通的电压，且满足npn型三极管q2导通的条件，npn型三极管q2导通，工作在导通状态，此时，npn型三极管q2的集电极与发射极导通接地，使得pnp型三极管q3与npn型三极管q2的集电极连接的基极接地，由于pnp型三极管q3的发射极与控制器连接，控制器将高电平信号输入pnp型三极管q3的发射极，故pnp型三极管q3的发射极为高电平、基极为低电平，满足pnp型三极管q3导通的条件，pnp型三极管q3导通，工作在导通状态，此时，pnp型三极管q3接地，产生低电平的触发信号输入nmos晶体管q1，使得nmos晶体管q1关断，工作在截止状态，过流自锁驱动电路20停止为电机10供电，以防止电机或电路因电机电流大于或等于预设电流而造成损坏，提高安全性。

进一步地，请参阅图5和图6，在其他一些实施例中，过流自锁驱动电路20还包括：钳位电路25，钳位电路25的一端与输入电源21连接，钳位电路25方另一端与第一开关电路22的第一端连接，即该钳位电路25并联于电机10两端。该钳位电路25用于钳位电机10的输入电压，以防止输入电机10的电压过大造成电机10损坏。

具体地，该钳位电路25包括：二极管和第六电阻r6。

二极管与第六电阻r6并联，即二极管的正极与第六电阻r6的一端连接、二极管的负极与第六电阻r6的另一端连接，并且二极管的正极与nmos晶体管q1的漏极以及电极10的负极连接，二极管的负极与输入电源以及电极10的正极连接。

本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例提供一种过流自锁驱动电路及其系统，该过流自锁驱动电路包括第一开关电路、分压电路以及触发电路，第一开关电路的第一端用于与电机连接，第一开关电路的第二端与分压电路的第一端连接，分压电路的第二端与触发电路的第一端连接，触发电路的第二端与第一开关电路的第二端连接，在第一开关电路工作在导通状态时，过流自锁驱动电路为电机供电，电机产生的电机电流通过第一开关电路流经分压电路，分压电路在电机电流大于或等于预设电流时，向触发电路提供触发电压，触发电路则根据触发电压产生用于触发第一开关电路工作在截止状态的触发信号，使得第一开关电路工作在截止状态，此时，过流自锁驱动电路停止为电机供电，电机不产生电机电流，即该自锁驱动电路能够在电机电流超过阈值时自动停止为电机供电，有效地防止电机或者驱动电路损坏，提高安全性。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。