电机直流调速开关电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电机直流调速开关电路，包括调速电路、控制芯片、功率管驱动电路、开关本体，调速电路：用于为控制芯片提供调速信号；控制芯片：根据调速电路的调速信号，发送控制信号给功率管驱动电路；功率管驱动电路：根据控制芯片的控制信号，实现对电机的调速驱动控制；开关本体：用于实现电机的启动与停止，以及实现电机的正反向转动的切换；该种电机直流调速开关电路，结构设计合理，简化元器件的连接关系，简化线路板的布线，使布线更容易，且能够使布线后的空间合理，通风散热更优。
【专利说明】
电机直流调速开关电路
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及一种电机直流调速开关电路。
【背景技术】
[0002]电机直流调速开关的种类有一体式和分体式的。现有电机直流调速开关如做成一体式的，则存在设计结构复杂，完成功能元件烦琐，导致线路板布线困难，空间限制，机械结构不能合理布置的问题。现有直流调速开关如做成分体式的:则存在工具布线繁琐，工具外观设计被限制，整机通风散热影响的问题。
[0003]上述问题是在电机直流调速开关的设计与生产过程中应当予以考虑并解决的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种电机直流调速开关电路解决现有技术中存在的设计结构复杂，导致线路板布线困难，或工具布线繁琐，工具外观设计被限制，整机通风散热影响的问题。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:
[0006]—种电机直流调速开关电路，包括调速电路、控制芯片、功率管驱动电路、开关本体，
[0007]调速电路:用于为控制芯片提供调速信号；
[0008]控制芯片:根据调速电路的调速信号，发送控制信号给功率管驱动电路；
[0009]功率管驱动电路:根据控制芯片的控制信号，实现对电机的调速驱动控制；
[0010]开关本体:用于实现电机的启动与停止，以及实现电机的正反向转动的切换。
[0011]进一步地，还包括电流采样电路，电流采样电路:用于为控制芯片提供采样电流，由控制芯片来实现过流保护。
[0012]进一步地，还包括开关温度检测电路，开关温度检测电路:用于检测开关本体的温度，并提供检测值给控制芯片，由控制芯片实现开关本体温度保护。
[0013]进一步地，开关本体包括第一主开关、第二主开关和正反转触头，第一主开关串联在电机与电源间实现停止与启动控制；第二主开关与电机并联来实现电机的刹车控制；正反转触头实现电机的正向转或方向转的切换。
[0014]进一步地，包括照明驱动电路，照明驱动电路:根据控制芯片的控制信号实现对照明灯的驱动。
[0015]进一步地，包括照明灯延时控制电路，照明灯延时控制电路:用于实现在电机停止后的照明灯的延时照明。
[0016]进一步地，还包括电源温度检测电路，电源温度检测电路:通过热敏电阻实现对电源的温度检测，并将检测值提供给控制芯片，由控制芯片实现电源温度保护。
[0017]进一步地，还包括电源电压检测电路，电源电压检测电路:用于检测电源电压，并提供检测值给控制芯片，由控制芯片实现电源欠压保护。
[0018]进一步地，还包括驱动电源电路，驱动电源电路:实现电源电压的转换，分别为控制芯片、功率管驱动电路提供驱动电压。
[0019]本实用新型的有益效果是:该种电机直流调速开关电路，结构设计合理，简化元器件的连接关系，简化线路板的布线，使布线更容易，且能够使布线后的空间合理，通风散热更优。该种电机直流调速开关电路，能够分别实现电源电压欠压保护、开关本体温度保护、电源温度保护、过流保护、照明灯延时控制、开关停止下漏电流控制，从而保护电源。
【附图说明】
[0020]图1是电机直流调速开关电路的说明框图。
[0021 ]图2是实施例一电机直流调速开关电路的连接示意图。
[0022]图3是实施例一中电源温度检测电路的连接示意图。
[0023]图4是实施例一中电源温度检测电路的连接示意图。
[0024]图5是实施例一中照明驱动电路的连接示意图。
[0025]图6是实施例一中照明驱动电路的连接示意图。
[0026]图7是实施例二电机直流调速开关电路的连接电路图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
[0028]实施例
[0029]—种电机直流调速开关电路，如图1，包括调速电路、控制芯片、功率管驱动电路、开关本体。调速电路用于为控制芯片提供调速信号;控制芯片根据调速电路的调速信号，发送控制信号给功率管驱动电路;功率管驱动电路根据控制芯片的控制信号，实现对电机的调速驱动控制;开关本体用于实现电机的启动与停止，以及实现电机的正反向转动的切换。
[0030]实施例中，调速电路通过电位器实现电压变化的调节，控制芯片依据调速电路的电压变化实现控制信号的输出。控制芯片输出控制信号后，功率管驱动电路通过驱动芯片、开关功率管实现对电机的调速。
[0031 ]实施例还包括电流米样电路，电流米样电路用于为控制芯片提供米样电流，由控制芯片来实现过流保护。
[0032]实施例还包括开关温度检测电路，开关温度检测电路用于检测开关本体的温度，并提供检测值给控制芯片，由控制芯片实现开关本体温度保护。
[0033]开关本体包括第一主开关、第二主开关和正反转触头，第一主开关串联在电机与电源间实现停止与启动控制；第二主开关与电机并联来实现电机的刹车控制；正反转触头实现电机的正向转或方向转的切换。
[0034]实施例包括照明驱动电路，照明驱动电路根据控制芯片的控制信号实现对照明灯的驱动。还包括照明灯延时控制电路，照明灯延时控制电路用于实现在电机停止后的照明灯的延时照明，能够实现在电机停止后一定时间的照明，方便进行操作。
[0035]实施例还包括电源温度检测电路，电源温度检测电路通过热敏电阻实现对电源的温度检测，并将检测值提供给控制芯片，由控制芯片实现电源温度保护。
[0036]实施例还包括电源电压检测电路，电源电压检测电路用于检测电源电压，并提供检测值给控制芯片，由控制芯片实现电源欠压保护。
[0037]实施例还包括驱动电源电路，驱动电源电路实现电源电压的转换，分别为控制芯片、功率管驱动电路提供驱动电压。
[0038]实施例一
[0039 ]实施例的一种具体电路连接示例如图2、图3、图5所示。
[0040]如图2，驱动电源电路的具体电路连接的一个示例，具体包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Ql、稳压管ZDl、三端稳压管ZD2、电容C2、电容C3。电源正极连接端通过电阻Rl连接三极管Ql的集电极，三极管Ql的集电极通过电阻R3连接三极管Ql的基极，三极管Ql的发射极连接第二驱动电源输出端，三极管Ql的机架连接稳压管ZDl的负极，稳压管ZDI的正极连接地，稳压管ZDI并联有电容C2。电源正极连接端还通过电阻Rl连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接第一驱动电源输出端，电阻R2的另一端还依次通过电阻R4、电阻R5连接地，三端稳压管ZD2的控制端连接在电阻R4、电阻R5的交接处，三端稳压管ZD2的负极连接第一驱动电源输出端，三端稳压管ZD2的正极连接地，三端稳压管ZD2的正极与负极间并联有电容C3。
[0041 ] 驱动电源电路中，电阻Rl为分压电阻，电阻R2为分压电阻，电阻R4、电阻R5、为构成分压比，三端稳压管ZD2、电容C3为滤波电容，此元件构成整体单片机电源。驱动电源电路中，还可以通过采用场效应管Ql替换三极管Ql实现，如图7。
[0042]电机直流调速开关电路，如图1，包括电源正极连接端、电源负极连接端、开关本体、可编程控制芯片、调速电路、功率管驱动电路;可编程控制芯片采用STM8L151芯片，可编程控制芯片的引脚4接地，可编程控制芯片的引脚5连接第一驱动电源输出端，可编程控制芯片的引脚4通过电容C7连接可编程控制芯片的引脚5;开关本体包括开关K2、二极管D8、正转触头、反转触头，电源正极连接端连接有二极管D8的负极，二极管D8的正极连接地，二极管D8并联有开关K2，电源正极连接端通过正转触头连接电机，电机通过反转触头连接地。
[0043]开关Kl用来控制开关主电流开关，二极管D8用来对电机续流，在脉宽调制下，保证系统工作的稳性。开关K2刹车触头是当开关松开后，电机短路保护。正转触头、反转触头通过切换电机的正反向来切换电机的正反转。
[0044]可编程控制芯片通过智能编程，判断各路引脚送过来的信号，输出不同的状态，分别实现电源电压欠压保护、开关本体温度保护、电源温度保护、过流保护、照明灯延时控制、开关停止下漏电流控制，从而保护电源。
[0045]调速电路包括电位器RVl、电阻Rl 5、电容Cl O，电位器RVl的滑动端连接可编程控制芯片的引脚14，电位器RVl的一端连接第一驱动电源输出端，电位器RVl的另一端连接地，可编程控制芯片的引脚14通过电阻R15连接地，可编程控制芯片的引脚14还通过电容ClO连接地。
[0046]电位器RVl通过连接在开关手柄下的电刷，随着位移变化，电阻R15与电位器RVl产生分压比变化。电位器RVl可以采用分段电阻方式或连续碳膜方式实现。
[0047]如图2，功率管驱动电路包括场效应管Q8、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电容C12，场效应管Q8的栅极通过电阻R17连接可编程控制芯片的引脚18，场效应管Q8的漏极连接第一驱动电源输出端，场效应管Q8的漏极还通过电容C12连接地，场效应管Q8的源极通过电阻R19连接地，场效应管Q8的源极还连接开关功率管Q3的栅极。
[0048]功率管驱动电路中，电容C12储能电路，保证在非正常状态下，减少电源电压波动，驱动芯片减少脉冲上升及下降沿时间，降低开关时间损坏，电阻R16为限流电阻。功率管驱动电路中，可以采用三极管Q8替换场效应管Q8实现，如图7。
[0049]电流采样电路包括开关功率管Q3、电阻R11、二极管D7，开关功率管Q3的栅极通过电阻R16连接驱动芯片的引脚5，开关功率管Q3的源极连接地，开关功率管Q3的漏极通过电阻Rll连接二极管D7的正极，二极管D7的正极分别连接可编程控制芯片的引脚6、引脚11，二极管D7的负极连接第一驱动电源输出端，开关功率管Q3的漏极还连接有二极管D7的正极。
[0050]电流采样电路中，开关功率管Q3是开关功率元件，采用开关功率元件的内阻，当大电流流经开关功率管Q3，将会在其两端产生压降，电流的大小将出现大小不一样的电压，通过限流电阻Rll送给芯片做判断。
[0051 ]开关本体温度检测电路包括电容C6、电阻Rl2、热敏电阻RTl，可编程控制芯片的弓丨脚7通过热敏电阻RTl连接地，热敏电阻RTl并联有电容C6，可编程控制芯片的引脚7还通过电阻R12连接第一驱动电源输出端。
[0052]电阻Rl2、热敏电阻RTl、电容C6构成分压比电路，热敏电阻RTl的电阻值会跟随温度变化而变化，从而可以提供变化的电压给控制芯片做判断。采用间接感应温度方式来控制开关主体内温度。减少在小开关体积内布置温度传感器难度。
[0053]如图3，电源温度检测电路包括电阻R9、电阻R10、电容C5、电阻R14、稳压管ZD3、检测用热敏电阻，检测用热敏电阻设于电源内，检测用热敏电阻的一端通过电阻R14连接第一驱动电源输出端，检测用热敏电阻的一端还通过电阻R9连接可编程控制芯片的引脚13，检测用热敏电阻的一端还连接稳压管ZD3的负极，稳压管ZD3的正极连接地，检测用热敏电阻的一端依次通过电阻R9、电阻RlO连接地，电阻RlO并列有电容C5。
[0054]通过选择性焊接，电源温度检测电路可以工作在两种模式下:
[0055]电阻Rl 4不焊，则电源中的检测用热敏电阻必须连接到电源正极，通过电阻R9、电阻R10、电容C5构成分压比电路，稳压管ZD3可以保护芯片引脚受损。电阻R14焊接，则电源中的检测用热敏电阻必须连接到电源负极极通过电阻R9、电阻R10、电容C5构成分压比电路，稳压管ZD3可以保护芯片引脚受损。
[0056]如图4，电源温度检测电路还可以采用如下连接，包括电阻R9、电阻R10、电容C5、电阻R14、检测用热敏电阻，检测用热敏电阻设于电源内，检测用热敏电阻的一端通过电阻R14连接第一驱动电源输出端，检测用热敏电阻的一端还通过电阻R9连接可编程控制芯片的引脚13，检测用热敏电阻的一端依次通过电阻R9、电阻Rl O连接地，电阻Rl O并列有电容C5。
[0057]还包括电源电压检测电路，电源电压检测电路包括电阻R6、电阻R7、电容C4，电源正极连接端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端通过电阻R7连接地，电阻R6的另一端还通过电容C4连接地，电阻R6的另一端还连接可编程控制芯片的引脚13。
[0058]电源电压检测电路中，电阻R6、电阻R7构成分压比电路，电容C4为高频滤波电容。
[0059]还包括照明驱动电路，如图5，照明驱动电路包括电阻R8、电阻R13、场效应管Q2、稳压管ZD4、电阻R17、发光二极管，场效应管Q2的栅极通过电阻R13连接可编程控制芯片的引脚15，场效应管Q2的源极连接地，场效应管Q2的源极连接稳压管ZD4的正极，稳压管ZD4的负极连接发光二极管的负极，场效应管Q2的漏极通过依次电阻R8、电阻R17连接发光二极管的负极，发光二极管的正极连接电源正极连接端。
[0060]照明驱动电路中，电阻R8、电阻R13为限流电阻，场效应管Q2为控制开关元件，稳压管ZD4保护元件。
[0061]如图6，照明驱动电路中，还可以采用三极管Q2实现，具体为:三极管Q2的基极通过电阻R3连接可编程控制芯片的引脚15，三极管Q2的集电极连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端通过电阻R17连接发光二极管的正极，发光二极管的负极连接电阻R8的另一端。三极管Q2的发射极连接地。
[0062]如图2，照明延时控制电路包括场效应管Q7、电阻R20、电阻R21和开关KI，场效应管Q7的栅极通过电阻R21连接可编程控制芯片的引脚16，场效应管Q7的栅极通过电阻R20连接场效应管Q7的源极，场效应管Q7的源极连接电源负极连接端，场效应管Q7的源极与场效应管Q7的漏极间连接开关Kl，场效应管Q7的漏极连接开关功率管Q3的源极。
[0063]照明延时控制电路中，还可以采用三极管Q7替换场效应管Q7实现，如图7。
[0064]当主开关Kl开路后，可编程控制芯片控制电子开关延时输出，保证照明延时功能。此电路采用复合晶体管，组成自保持电路。芯片低电平输出工作，照明灯延时亮，高电平关断所有输出。
【主权项】
1.一种电机直流调速开关电路，其特征在于:包括调速电路、控制芯片、功率管驱动电路、开关本体， 调速电路:用于为控制芯片提供调速信号； 控制芯片:根据调速电路的调速信号，发送控制信号给功率管驱动电路； 功率管驱动电路:根据控制芯片的控制信号，实现对电机的调速驱动控制； 开关本体:用于实现电机的启动与停止，以及实现电机的正反向转动的切换。2.如权利要求1所述的电机直流调速开关电路，其特征在于:还包括电流采样电路，电流采样电路:用于为控制芯片提供采样电流，由控制芯片来实现过流保护。3.如权利要求1所述的电机直流调速开关电路，其特征在于:还包括开关温度检测电路，开关温度检测电路:用于检测开关本体的温度，并提供检测值给控制芯片，由控制芯片实现开关本体温度保护。4.如权利要求1所述的电机直流调速开关电路，其特征在于:开关本体包括第一主开关、第二主开关和正反转触头，第一主开关串联在电机与电源间实现停止与启动控制;第二主开关与电机并联来实现电机的刹车控制；正反转触头实现电机的正向转或方向转的切换。5.如权利要求4所述的电机直流调速开关电路，其特征在于:包括照明驱动电路，照明驱动电路:根据控制芯片的控制信号实现对照明灯的驱动。6.如权利要求5所述的电机直流调速开关电路，其特征在于:包括照明灯延时控制电路，照明灯延时控制电路:用于实现在电机停止后的照明灯的延时照明。7.如权利要求1-6任一项所述的电机直流调速开关电路，其特征在于:还包括电源温度检测电路，电源温度检测电路:通过热敏电阻实现对电源的温度检测，并将检测值提供给控制芯片，由控制芯片实现电源温度保护。8.如权利要求1-6任一项所述的电机直流调速开关电路，其特征在于:还包括电源电压检测电路，电源电压检测电路:用于检测电源电压，并提供检测值给控制芯片，由控制芯片实现电源欠压保护。9.如权利要求1-6任一项所述的电机直流调速开关电路，其特征在于:还包括驱动电源电路，驱动电源电路:实现电源电压的转换，分别为控制芯片、功率管驱动电路提供驱动电压。
【文档编号】H02P7/06GK205453569SQ201620231165
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】孙国芹
【申请人】苏州百微成智能科技有限公司