直流大负载电机调速电路的制作方法
【专利摘要】直流大负载电机调速电路，属于电机调速技术领域。本实用新型是为了解决现有直流电机调速过程中感性元件的感应电动势会对控制系统产生冲击的问题。它包括运算放大器Q1、运算放大器Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、二极管L1、二极管L2、电位器Rp、光电耦合器OC和场效应管T，光电耦合器OC由发光二极管和光敏三极管组成；它依据PWM调速原理，通过调节方波占空比，进行直流电机的调速，它同时将引出的方波控制信号通过光电耦合器隔离，光耦输出的信号再控制场效应管以驱动大负载电机进行调速。本实用新型用于电机调速。
【专利说明】
直流大负载电机调速电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及直流大负载电机调速电路，属于电机调速技术领域。【背景技术】
[0002]传统的直流大负载电机调速装置结构复杂，成本高，需要单独连接外置的隔离装置，以防止其感性元件在启动或者停止过程中产生的感应电动势对控制系统产生冲击。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的是为了解决现有直流电机调速过程中感性元件的感应电动势会对控制系统产生冲击的问题，提供了一种直流大负载电机调速电路。
[0004]本实用新型所述直流大负载电机调速电路，它包括运算放大器Q1、运算放大器Q2、 电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、 二极管L1、二极管L2、电位器Rp、光电親合器0C和场效应管T，光电親合器0C由发光二极管和光敏三极管组成；
[0005]运算放大器Q1的同相输入端与+12V电源之间连接电阻R1，运算放大器Q1的同相输入端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，运算放大器Q1的同相输入端与输出端之间连接电阻R4,运算放大器Q1的反相输入端与输出端之间连接电阻R5,运算放大器Q1的反相输入端连接二极管L1的阳极，二极管L1的阴极连接运算放大器Q1的输出端，运算放大器Q1 的反相输入端连接电容C1的一端，电容C1的另一端接地；
[0006]电阻R3的一端连接+12V电源，电阻R3的另一端同时连接运算放大器Q1的反相输入端和运算放大器Q2的反相输入端；电阻R6的一端连接+12V电源，电阻R6的另一端连接电位器Rp的一端，电位器Rp的另一端接地，电位器Rp的滑动端与另一端之间连接电容C2,电位器 Rp的滑动端连接运算放大器Q2的同相输入端，电阻R6的另一端与运算放大器Q2的输出端之间连接电阻R7,运算放大器Q2的输出端连接二极管L2的阴极，二极管L2的阳极与光电耦合器0C中发光二极管的阴极连接，该发光二极管的阳极与运算放大器Q2的输出端之间连接电阻R8，光电耦合器0C中光敏三极管的集电极连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接+5V电源，所述光敏三极管的发射极连接场效应管T的栅极，场效应管T的源极接地，场效应管T的漏极连接电机调速控制端。
[0007]所述场效应管T的型号为IRFP90N20。
[0008]本实用新型的优点:本实用新型用于大负载电机调速，结构简单，成本低，并且在使用时，可进行模块化封装并直接与电机的控制系统连接。它依据PWM调速原理，通过调节方波占空比，进行直流电机的调速，它同时将引出的方波控制信号通过光电耦合器隔离，光耦输出的信号再控制场效应管以驱动大负载电机进行调速，能够有效防止信号相互影响， 进而避免了对电机控制系统稳定性的冲击，运行效果好！【附图说明】
[0009]图1是本实用新型所述直流大负载电机调速电路的电路原理图。【具体实施方式】
[0010]【具体实施方式】一:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述直流大负载电机调速电路，它包括运算放大器Q1、运算放大器Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、 电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、二极管L1、二极管L2、电位器Rp、光电耦合器0C和场效应管T，光电親合器0C由发光二极管和光敏三极管组成；[〇〇11] 运算放大器Q1的同相输入端与+12V电源之间连接电阻R1，运算放大器Q1的同相输入端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，运算放大器Q1的同相输入端与输出端之间连接电阻R4,运算放大器Q1的反相输入端与输出端之间连接电阻R5,运算放大器Q1的反相输入端连接二极管L1的阳极，二极管L1的阴极连接运算放大器Q1的输出端，运算放大器Q1 的反相输入端连接电容C1的一端，电容C1的另一端接地；
[0012]电阻R3的一端连接+12V电源，电阻R3的另一端同时连接运算放大器Q1的反相输入端和运算放大器Q2的反相输入端；电阻R6的一端连接+12V电源，电阻R6的另一端连接电位器Rp的一端，电位器Rp的另一端接地，电位器Rp的滑动端与另一端之间连接电容C2,电位器 Rp的滑动端连接运算放大器Q2的同相输入端，电阻R6的另一端与运算放大器Q2的输出端之间连接电阻R7,运算放大器Q2的输出端连接二极管L2的阴极，二极管L2的阳极与光电耦合器0C中发光二极管的阴极连接，该发光二极管的阳极与运算放大器Q2的输出端之间连接电阻R8，光电耦合器0C中光敏三极管的集电极连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接+5V电源，所述光敏三极管的发射极连接场效应管T的栅极，场效应管T的源极接地，场效应管T的漏极连接电机调速控制端。
[0013]【具体实施方式】二:本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述场效应管T的型号为IRFP90N20。[〇〇14]工作原理:运算放大器Q1主要作用是产生锯齿波，通电时其同相输入端的输入为高电平，电容C1两端电压为零，由于同相输入为正，反向输入为0,使其输出为高电平。+ 12V 电源通过电阻R3给电容C1充电，充电过程中F1点按照一定充电斜率，电压不断上升，当该点电压超过运算放大器Q1的同相输入端时，运算放大器Q1由于电阻R4的正反馈作用，输出迅速降低。此时，二极管L1随之导通并将F1点电位拉低。此过程使F1点产生锯齿波。
[0015]运算放大器Q2主要作用是将锯齿波斩波为方波，并调节方波占空比。在运算放大器Q1振荡电容上引出锯齿波并送到运算放大器Q2的反相输入端，运算放大器Q2的同相输入端接控制电压，调节Rp即可调节输出的占空比，即输出脉宽。直流控制电压越高，输出脉宽越宽，占空比越大;反之，脉宽变窄、占空比变小，而其输出频率由锯齿波的频率决定。
[0016]本实用新型依据PWM调速原理，通过调节方波占空比，进行直流电机的调速。图1中 Dp处引出经过光耦隔离的方波控制信号，该方波控制信号控制场效应管驱动大负载电机。 光耦隔离的原理就是将电信号转化成光信号，再通过光敏三极管转化成电信号输出。由此有效地隔离了调速工作电路和电机控制电路，进而防止信号相互干扰。
【主权项】
1.一种直流大负载电机调速电路，其特征在于，它包括运算放大器Q1、运算放大器Q2、 电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、 二极管L1、二极管L2、电位器Rp、光电親合器0C和场效应管T，光电親合器0C由发光二极管和 光敏三极管组成；运算放大器Q1的同相输入端与+12V电源之间连接电阻R1，运算放大器Q1的同相输入端 连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地，运算放大器Q1的同相输入端与输出端之间连接 电阻R4,运算放大器Q1的反相输入端与输出端之间连接电阻R5,运算放大器Q1的反相输入 端连接二极管L1的阳极，二极管L1的阴极连接运算放大器Q1的输出端，运算放大器Q1的反 相输入端连接电容C1的一端，电容C1的另一端接地；电阻R3的一端连接+12V电源，电阻R3的另一端同时连接运算放大器Q1的反相输入端和 运算放大器Q2的反相输入端；电阻R6的一端连接+12V电源，电阻R6的另一端连接电位器Rp 的一端，电位器Rp的另一端接地，电位器Rp的滑动端与另一端之间连接电容C2,电位器Rp的 滑动端连接运算放大器Q2的同相输入端，电阻R6的另一端与运算放大器Q2的输出端之间连 接电阻R7,运算放大器Q2的输出端连接二极管L2的阴极，二极管L2的阳极与光电耦合器0C 中发光二极管的阴极连接，该发光二极管的阳极与运算放大器Q2的输出端之间连接电阻 R8，光电耦合器0C中光敏三极管的集电极连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接+5 V电 源，所述光敏三极管的发射极连接场效应管T的栅极，场效应管T的源极接地，场效应管T的 漏极连接电机调速控制端。2.根据权利要求1所述的直流大负载电机调速电路，其特征在于，所述场效应管T的型 号为 IRFP90N20。
【文档编号】H02P7/29GK205584058SQ201620427889
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】蔡向东, 王珂琦
【申请人】哈尔滨理工大学