本实用新型涉及光伏发电跟踪系统，尤其是涉及一种用于光伏跟踪系统的硬件限位电路。
背景技术：
在光伏跟踪控制系统中,限位功能有着举足轻重的作用。限位功能主要由限位开关、限位信号检测电路以及限位控制电路或软件组成。限位功能在光伏跟踪系统中，具备防止支架超过行程导致支架、光伏组件、推杆等的损坏，是光伏跟踪系统重要的保护装置。在现有的光伏跟踪系统中，限位保护功能大部分是用软件实现控制，其原理是：当限位开关或行程开关被触发后，电路检测到限位信号并将其传送至MCU或者PLC，MCU或PLC再发出控制信号停止变频器输出或者发出关闭MOSFET管的信号，从而停止电机运行。另一种实现方式是硬件电路控制方式（此种限位方式主要应用于小型的直流电机控制方式中），方法是将限位开关和直流电机串联在一个回路中，当触发限位开关时直接断开电机回路，电机即停止运行。
第一种的限位过程是先检测到限位信号，再进入软件中进行判断，最后软件发出电机停止信号，共三个步骤，其存在的潜在风险有：一是由于控制系统工作环境的影响可能导致软件跑飞、系统死机等现象，若发生此类故障，此时系统限位功能将失灵，不能进行限位保护；二是在没有软件跑飞、系统死机的情况下，但由于存在软件判断以及软件发出电机停止信号的两个中间过程，因而其限位功能的实时性差，效率较硬件限位低。
第二种的限位过程是检测到限位信号后，直接切断电机回路，其存在的潜在风险有：一是由于直接切断电机回路，造成电机突然停止，长期会造成电机的损伤；二是在电机运行时，由于限位开关和电机串联，因此限位开关本身也会有电流通过，长期运行会造成限位开关的损坏。
技术实现要素：
本实用新型主要是解决现有技术所存在的实时性差、效率低、容易造成限位开关损坏等的技术问题，提供一种新型的实时性高、效率高，同时不损伤电机和限位开关的用于光伏跟踪系统的硬件限位电路。
本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种用于光伏跟踪系统的硬件限位电路，包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、模拟开关U9A、模拟开关U9C、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R68、电阻R69、电阻R70和电阻R71；MOS管Q1的漏极连接电源24V，源极连接电阻R5的第一端，栅极连接单片机的MOTOR1_E1信号端；电阻R68第一端连接电源24V，第二端连接MOS管Q1的栅极；电阻R5的第二端接地，电阻R69和电阻R68并联；MOS管Q2的漏极连接电源24V，源极连接电阻R7的第一端，栅极连接单片机的MOTOR1_W1信号端；电阻R70第一端连接电源24V，第二端连接MOS管Q2的栅极；电阻R7的第二端接地，电阻R71和电阻R70并联；MOS管Q3的源极连接电阻R5的第一端，漏极接地，栅极连接模拟开关U9A的第一输入输出端；模拟开关U9A的第二输入输出端连接单片机的MOTOR1_W2信号端，模拟开关U9A的控制端通过第一限位开关连接电源12V；MOS管Q4的源极连接电阻R7的第一端，漏极接地，栅极连接模拟开关U9C的第一输入输出端；模拟开关U9C的第二输入输出端连接单片机的MOTOR1_E2信号端，模拟开关U9C的控制端通过第二限位开关连接电源12V；电阻R6的第一端连接电阻R5的第一端，电阻R6 的第二端连接电阻R7的第一端，电阻R6的第一端还连接直流电机的第一电源端，电阻R6的第二端还连接直流电机的第二电源端。
MOS管Q1、Q2、Q3和Q4组成H桥电路用于驱动直流电机，模拟开关U9A和U9C检测限位信号并根据限位信号控制Q3和Q4的通断。正常情况下模拟开关U9A或U9C的控制端电压为12V，信号MOTOR1_E1和MOTOR1_E2控制电机正转带动光伏板向东旋转；信号MOTOR1_W和MOTOR1_W控制电机反转带动光伏板向西旋转。当限位开关被触发时，模拟开关U9A或U9C的控制端电压置零，模拟开关U9A或U9C断开，MOS管Q3或MOS管Q4栅极电压为零，Q3或Q4关闭，则Q1、Q4或Q2、Q3不能形成驱动电机的回路，电机停止运转，达到了良好的限位效果。
作为优选，所述MOS管Q1和MOS管Q2都为IRF4905。
作为优选，所述MOS管Q3和MOS管Q4都为IRF3205。
作为优选，所述模拟开关U9A和模拟开关U9C为CD4066芯片中的两个开关单元，所述第一限位开关和第二限位开关都为常闭开关。
限位开关未被触发时让模拟开关U9A和U9C的控制端都保持12V电压，模拟开关导通。
作为优选，用于光伏跟踪系统的硬件限位电路还包括电阻R8、电阻R9、电阻R59和电阻R60；所述电阻R8的第一端连接电源12V，第二端连接模拟开关U9A的第二输入输出端；所述电阻R9的第一端连接电源12V，第二端连接模拟开关U9C的第二输入输出端；所述电阻R59的第一端连接模拟开关U9A的第一输入输出端，第二端接地；所述电阻R60的第一端连接模拟开关U9C的第一输入输出端，第二端接地；
电阻R8、电阻R9、电阻R59和电阻R60作为上下拉电阻提供泄荷通路，保持电路稳定性。
本实用新型带来的有益效果是，限位功能通过硬件电路实现，不需经过软件处理，响应快，不损伤电机和限位开关，电路简单实用、方便维护。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路原理图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种用于光伏跟踪系统的硬件限位电路，如图1所示，包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、模拟开关U9A、模拟开关U9C、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R68、电阻R69、电阻R70、电阻R71、电阻R8、电阻R9、电阻R59和电阻R60；MOS管Q1的漏极连接电源24V，源极连接电阻R5的第一端，栅极连接单片机的MOTOR1_E1信号端；电阻R68第一端连接电源24V，第二端连接MOS管Q1的栅极；电阻R5的第二端接地，电阻R69和电阻R68并联；MOS管Q2的漏极连接电源24V，源极连接电阻R7的第一端，栅极连接单片机的MOTOR1_W1信号端；电阻R70第一端连接电源24V，第二端连接MOS管Q2的栅极；电阻R7的第二端接地，电阻R71和电阻R70并联；MOS管Q3的源极连接电阻R5的第一端，漏极接地，栅极连接模拟开关U9A的第一输入输出端；模拟开关U9A的第二输入输出端连接单片机的MOTOR1_W2信号端，模拟开关U9A的控制端通过第一限位开关连接电源12V；MOS管Q4的源极连接电阻R7的第一端，漏极接地，栅极连接模拟开关U9C的第一输入输出端；模拟开关U9C的第二输入输出端连接单片机的MOTOR1_E2信号端，模拟开关U9C的控制端通过第二限位开关连接电源12V；电阻R6的第一端连接电阻R5的第一端，电阻R6 的第二端连接电阻R7的第一端，电阻R6的第一端还连接直流电机的第一电源端，电阻R6的第二端还连接直流电机的第二电源端。
MOS管Q1和MOS管Q2都为IRF4905。MOS管Q3和MOS管Q4都为IRF3205。
模拟开关U9A和模拟开关U9C为CD4066芯片中的两个开关单元，所述第一限位开关和第二限位开关都为常闭开关。
限位开关未被触发时让模拟开关U9A和U9C的控制端都保持12V电压，模拟开关导通。
电阻R8的第一端连接电源12V，第二端连接模拟开关U9A的第二输入输出端；所述电阻R9的第一端连接电源12V，第二端连接模拟开关U9C的第二输入输出端；所述电阻R59的第一端连接模拟开关U9A的第一输入输出端，第二端接地；所述电阻R60的第一端连接模拟开关U9C的第一输入输出端，第二端接地。
电阻R8、电阻R9、电阻R59和电阻R60作为上下拉电阻提供泄荷通路，保持电路稳定性。
4片MOSFET管组成H桥电路用于驱动直流电机，4通道模拟开关用于对限位信号的检测以及控制模拟开关的通断，从而控制MOSFET管的通断，进而控制电机的通断。限位功能的实现方式：若第一限位开关（或第二限位开关）被触发（限位开关为常闭），则Limit1（或Limit2）电压被置零，模拟开关U9A（或U9C）断开，驱动管Q3（或Q4）的栅极电压为零，Q3（或Q4）关闭，那么驱动管Q2和Q3（或者Q1和Q4）不能形成驱动电机回路，电机停止运行；若第一限位开关（或第二限位开关）恢复正常，此时Limit1（或Limit2）电压为12V，模拟开关U9A（或U9C）接通，驱动管Q3（或Q4）的栅极电压为12V，则Q3（或Q4）正常工作，那么驱动管Q2和Q3（或者Q1和Q4）形成驱动电机回路，电机正常运行。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明创造精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的原理或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了MOS管、模拟开关、限位开关等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明创造精神相违背的。