一种有刷直流电机在线电流控制诊断电路的制作方法

文档序号:15094679发布日期:2018-08-04 14:16阅读:829来源:国知局

本发明涉及一种控制器,具体是一种有刷直流电机在线电流控制诊断电路。



背景技术:

现有技术方案一如图1所示,通过在有刷电机两个PHASE上分别串联采样电阻的方法,来检测通过电机的电流。当电机正转和反转时,大小相等,方向相同的电流通过两个采样电阻,经过运放放大后,输入至MCU的AD模块,得到通过电机PHASE的两个电流值,并进行相互校验,判断是否存在异常。通过运放输出的电压值大于或者小于OFFSET来判断电机的运动方向(电流的方向)。此方法要求运放具有很高的共模电压输入范围,只有少数的公司有该类运放产品价格较贵。

现有技术方案二如图2所示,通过在有刷电机一个PHASE上串联采样电阻的方法,来检测通过电机的电流。当电机正转和反转时,通过采样电阻的电流方向不同,运放输出的电压在大于或者小于OFFSET电压。此方法要求运放具有很高的共模电压输入范围,只有少数的公司有该类运放产品价格较贵;无法电流相互校验。

现有技术方案三如图3所示,在半桥低端MOS管S级串联分别串联采样电阻,当电机按照某一方向转动时,电流经过采样电阻,经过运放放大后输入至MCU的AD模块。由于电机由PWM控制,由于电路控制器的需要低边两个MOS管需要同时打开续流,此时经过采样电阻的电流大小相等,方向相反,用来校验电流。此方法在电机在正转/反转时,电流只经过一个采样电阻,只有在续流时才能进行电流的相互校验。

现有技术方案三如图4所示,在H桥的低边S极接一个采样电阻,当有电机转动时,电流经过采样电阻,经过运放放大后进入MCU的AD模块。此方法无法识别电机的运动方向,并且无法对电流进行校验。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种有刷直流电机在线电流控制诊断电路,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种有刷直流电机在线电流控制诊断电路,包含MOS管M1、MOS管M3、电阻R1、电阻R2和分流器采样电阻,所述MOS管M1的源极连接MOS管M2的漏极、电阻R1和电机M,MOS管M2的源极连接MOS管M4的源极、MCU的AD模块ADC2和分流器采样电阻,电阻R1的另一端连接电阻R2、电容C1和MCU的AD模块ADC3,电容C1的另一端连接电阻R2的另一端并接地,MOS管M3的源极连接MOS管M4的漏极、电阻R4和电机M的另一端,电阻R3的另一端连接电阻R4、电容C2和MCU的AD模块ADC4,电容C2的另一端连接电阻R4的另一端并接地。

作为本发明的进一步技术方案:所述电机M为有刷直流电机。

作为本发明的进一步技术方案:还包括运算放大器U1,运算放大器U1的两个输入端分别连接在分流器采样电阻的两端,运算放大器U1的输出端连接MCU的AD模块ADC1。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、采用一个采样电阻,具有更好的成本优势;

2、对运放共模输入电压无特殊要求,运放的选择余地更大,成本更低;

3、当电机正向/反向转动时,能够实时获得电机的相电流;

4、AD模块直接采集经过采样电阻的电流值,用于与运放放大后的电压值相互校验。

附图说明

图1为现有技术一的电路图。

图2为现有技术二的电路图。

图3为现有技术三的电路图。

图4为现有技术四的电路图。

图5为本发明的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

请参阅图5,一种有刷直流电机在线电流控制诊断电路,包含MOS管M1、MOS管M3、电阻R1、电阻R2和分流器采样电阻,所述MOS管M1的源极连接MOS管M2的漏极、电阻R1和电机M,MOS管M2的源极连接MOS管M4的源极、MCU的AD模块ADC2和分流器采样电阻,电阻R1的另一端连接电阻R2、电容C1和MCU的AD模块ADC3,电容C1的另一端连接电阻R2的另一端并接地,MOS管M3的源极连接MOS管M4的漏极、电阻R4和电机M的另一端,电阻R3的另一端连接电阻R4、电容C2和MCU的AD模块ADC4,电容C2的另一端连接电阻R4的另一端并接地。

电机M为有刷直流电机。还包括运算放大器U1,运算放大器U1的两个输入端分别连接在分流器采样电阻的两端,运算放大器U1的输出端连接MCU的AD模块ADC1。

本发明的工作原理是:在H桥的M2和M4MOSFET的S极接一个采样电阻,但电机被驱动时,运放将采样电阻上的电压放大后输入值MCU的AD模块(准确值),同时MCU的AD模块采集采样电阻上的电压(近似值),同时对两个值进行相互校验。为了得到电机的运动方向,将电机两端的电压值经过分压后进入MCU的AD模块,比较电机两端的电压大小,得到电机的运动方向。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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