一种用于锂电池吸尘器的低功耗地刷检测电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于锂电池吸尘器的低功耗地刷检测电路，包括单片机、第一NMOS管N1、第二NMOS管N2、PMOS管P、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2和地刷电机，所述单片机、第一NMOS管N1、PMOS管P、第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2构成地刷检测电路，实现对地刷连接状态的检测，并将地刷控制信号发送至第二NMOS管N2，所述第二NMOS管N2接收地刷控制信号驱动地刷电机工作。本发明能够提升吸尘器的安全性，降低使用功耗。
【专利说明】
一种用于锂电池吸尘器的低功耗地刷检测电路
技术领域
[0001] 本发明涉及一种吸尘器电路，具体涉及一种用于锂电池吸尘器的低功耗地刷检测 电路。
【背景技术】
[0002] 随着社会的发展，人们生活水平的提高，吸尘器已经成为日常生活中不可缺少的 家用电器。吸尘器的工作原理一般为通过吸尘器的风机叶轮在电动机高速驱动下，将叶轮 中的空气高速排出风机，同时使吸尘部分内空气不断地补充进风机，从而和外界形成较高 的压差，吸嘴的尘埃随空气被吸入吸尘部分。现有的吸尘器在吸嘴处会连接有地刷，并通过 地刷驱动模块来驱动地刷工作，然而，现有的吸尘器在通电后其地刷驱动模块即输出电压， 在没有连接上地刷时，人体触摸到吸尘器的地刷输出金属段子会有触电的危险，存在安全 隐患，且地刷驱动模块持续供电也造成了能源的浪费。
[0003] 因此，设计一种用于锂电池吸尘器的低功耗地刷检测电路，提升吸尘器的安全性， 降低使用功耗，显然具有积极地现实意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的发明目的是提供一种用于锂电池吸尘器的低功耗地刷检测电路，提升吸 尘器的安全性，降低使用功耗。
[0005] 为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于锂电池吸尘器的低功 耗地刷检测电路，包括单片机、第一NM0S管N1、第二NM0S管N2、PM0S管P、第一二极管D1、第二 二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2和地刷电机； 所述第一 NM0S管N1的栅极连接到单片机的地刷检测控制信号输出端，源极连接电池负 极，漏极连接到第一电阻R1的一端； 所述PM0S管P的栅极连接到第一电阻R1的一端，源极连接到第一电阻R1的另一端，漏极 分别连接到第二电阻R2的一端、第一二极管D1的负极和单片机的地刷检测信号输入端； 所述第二电阻R2的另一端和第一二极管D1的正极共同连接到电池负极； 所述第二匪0S管N2的栅极连接到单片机的地刷控制信号输出端，源极连接到电池负 极，漏极分别连接到第一电阻R1的另一端、第二二极管D2的正极和地刷电机的一端； 所述第二二极管D2的负极和地刷电机的另一端共同连接到电池正极； 所述第一匪0S管N1导通时，流经所述地刷电机、第一电阻R1和第一 NM0S管N1中的电流 小于地刷电机的驱动电流； 所述第二NM0S管N2导通时，流经所述地刷电机和第二NM0S管N2的电流大于等于地刷电 机的驱动电流。
[0006] 优选地，所述第一二极管D1为稳压二极管。
[0007] 优选地，所述第一 NM0S管N1的栅极和单片机的地刷检测控制信号输出端之间连接 有第三电阻R3。
[0008] 优选地，还设有第四电阻R4,所述第四电阻R4的一端连接到所述第三电阻R3与第 一NM0S管N1的栅极之间，另一端连接到第一NM0S管N1的源极。
[0009] 优选地，所述第一 NM0S管N1的漏极与第一电阻R1的一端之间连接有第五电阻R5。 [0010]优选地，所述第一电阻R1的另一端与第二NM0S管N2的漏极之间连接有第六电阻 R6〇
[0011] 本发明的工作原理为：当吸尘器开关断开时，整个电路处于断开状态；当吸尘器开 关打开时，单片机的地刷检测控制信号输出端输出高电平至第一 NM0S管N1的栅极，使得第 一匪0S管N1导通，此时，若地刷电机没有接入电路中，则PM0S管P和第二匪0S管N2均处于断 开状态，第二NM0S管N2不输出电压，即使人体触摸到吸尘器的地刷输出金属端子也不会触 电，提升了吸尘器的使用安全性；当地刷电机接入电路中时，由地刷电机、第一电阻R1和第 一匪0S管N1构成的电路导通，此时流经地刷电机的电流小于地刷电机的驱动电流，地刷电 机不运转，由于第一电阻R1的分压作用使得PM0S管P的栅极的电位低于源极的电位，PM0S管 导通，PM0S管P的漏极向单片机的地刷检测信号输入端发送地刷电机已连接信号，单片机根 据接收到的地刷电机已连接信号，经地刷控制信号输出端向第二NM0S管N2的栅极输出高电 平，使得第二匪0S管N2导通，此时，流经地刷电机的电流大于等于地刷电机的驱动电流，地 刷电机运转。
[0012] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点： 1. 本发明的地刷检测电路，在地刷没有连接时，第二NM0S管不输出电压，即使人体触摸 到吸尘器的地刷输出金属端子也不会触电，提升了吸尘器的使用安全性； 2. 本发明的地刷检测电路，由于采用了第一 NM0S管和PM0S管，只需在需要检测地刷时， 才启动检测电路，即在开吸尘器时才启动一下检查电路，地刷检测控制信号为高电平，其持 续时间为lms左右，无论是否检测到地刷都会关闭检查电路，从而降低了功耗。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明实施例一的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述： 实施例一： 参见图1所示，一种用于锂电池吸尘器的低功耗地刷检测电路，包括单片机、第一匪0S 管N1、第二NM0S管N2、PM0S管P、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2和地 刷电机； 所述第一匪0S管的栅极连接到单片机的地刷检测控制信号输出端，源极连接电池负 极，漏极连接到第一电阻R1的一端； 所述PM0S管P的栅极连接到第一电阻R1的一端，源极连接到第一电阻R1的另一端，漏极 分别连接到第二电阻R2的一端、第一二极管D1的负极和单片机的地刷检测信号输入端； 所述第二电阻R2的另一端和第一二极管D1的正极共同连接到电池负极； 所述第二匪0S管N2的栅极连接到单片机的地刷控制信号输出端，源极连接到电池负 极，漏极分别连接到第一电阻R1的另一端、第二二极管D2的正极和地刷电机的一端； 所述第二二极管D2的负极和地刷电机的另一端共同连接到电池正极； 所述第一匪0S管N1导通时，流经所述地刷电机、第一电阻R1和第一 NMOS管N1中的电流 小于地刷电机的驱动电流； 所述第二NMOS管N2导通时，流经所述地刷电机和第二NMOS管N2的电流大于等于地刷电 机的驱动电流。
[0015] 本实施例中，所述第一二极管D1为稳压二极管，用于给单片机的地刷检测信号输 入端提供稳定的输入电压，同时对单片机起到保护作用。
[0016] 所述第一匪0S管的栅极和单片机的地刷检测控制信号输出端之间连接有第三电 阻R3〇
[0017] 还设有第四电阻R4,所述第四电阻R4的一端连接到所述第三电阻R3与第一 NMOS管 N1的栅极之间，另一端连接到第一NM0S管N1的源极。
[0018] 所述第一NM0S管N1的漏极与第一电阻R1的一端之间连接有第五电阻R5。
[0019] 所述第一电阻R1的另一端与第二NM0S管N2的漏极之间连接有第六电阻R6。
[0020] 具体地，本实施例中，电池电压选用22.2V，第一电阻R1的阻值为2.2ΜΩ，第二电阻 R2阻值为100ΚΩ，第三电阻R3的阻值为1ΚΩ，第四电阻R4的阻值为5.1ΜΩ，第五电阻R5的 阻值为1Μ.Ω:，第六电阻R6的阻值为47Κ:Ω ; 当单片机的地刷检测控制信号输出端输出高电平至第一 NMOS管Ν1的栅极时，第一 NMOS 管N1导通，此时，将地刷电机接入电路中，由地刷电机、第一匪0S管N1、第一电阻R1、第五电 阻R5和第六电阻R6构成的电路导通，流经地刷电机的电流大小为400uA，而本发明选用的地 刷电机的驱动电流为400mA，流经地刷电机的电流小于驱动电流，地刷电机不运转；由于第 一电阻R1的分压作用，PM0S管P的源极电压为2V，栅极电压为1V，PM0S管P导通，并由PM0S管P 的漏极向单片机的地刷检测信号输入端输入地刷电机已连接信号，单片机根据接收到的地 刷电机已连接信号，经地刷控制信号输出端向第二匪0S管N2的栅极输出高电平，使得第二 NM0S管N2导通，此时，流经地刷电机的电流为400mA，等于地刷电机的驱动电流，地刷电机运 转，与此同时，地刷检测控制信号可以变为输出低电平，关闭地刷检测部分回路，降低功耗。 [0021 ]本发明的地刷检测电路，能够在地刷没有连接时，使得第二NM0S管N2不输出电压， 即使人体触摸到吸尘器的地刷输出金属端子也不会触电，提升了吸尘器的使用安全性。
【主权项】
1. 一种用于锂电池吸尘器的低功耗地刷检测电路，其特征在于:包括单片机、第一匪os 管N1、第二NM0S管N2、PM0S管P、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2和地 刷电机； 所述第一匪0S管N1的栅极连接到单片机的地刷检测控制信号输出端，源极连接电池负 极，漏极连接到第一电阻R1的一端； 所述PM0S管P的栅极连接到第一电阻R1的一端，源极连接到第一电阻R1的另一端，漏极 分别连接到第二电阻R2的一端、第一二极管D1的负极和单片机的地刷检测信号输入端； 所述第二电阻R2的另一端和第一二极管D1的正极共同连接到电池负极； 所述第二匪0S管N2的栅极连接到单片机的地刷控制信号输出端，源极连接到电池负 极，漏极分别连接到第一电阻R1的另一端、第二二极管D2的正极和地刷电机的一端； 所述第二二极管D2的负极和地刷电机的另一端共同连接到电池正极； 所述第一匪0S管N1导通时，流经所述地刷电机、第一电阻R1和第一匪0S管N1中的电流 小于地刷电机的驱动电流； 所述第二NM0S管N2导通时，流经所述地刷电机和第二NM0S管N2的电流大于等于地刷电 机的驱动电流。2. 根据权利要求1所述的用于锂电池吸尘器的低功耗地刷检测电路，其特征在于:所述 第一二极管D1为稳压二极管。3. 根据权利要求1所述的用于锂电池吸尘器的低功耗地刷检测电路，其特征在于:所述 第一 NM0S管N1的栅极和单片机的地刷检测控制信号输出端之间连接有第三电阻R3。4. 根据权利要求3所述的用于锂电池吸尘器的低功耗地刷检测电路，其特征在于:还设 有第四电阻R4,所述第四电阻R4的一端连接到所述第三电阻R3与第一 NM0S管N1的栅极之 间，另一端连接到第一NM0S管N1的源极。5. 根据权利要求1所述的用于锂电池吸尘器的低功耗地刷检测电路，其特征在于:所述 第一NM0S管N1的漏极与第一电阻R1的一端之间连接有第五电阻R5。6. 根据权利要求1所述的用于锂电池吸尘器的低功耗地刷检测电路，其特征在于:所述 第一电阻R1的另一端与第二NM0S管N2的漏极之间连接有第六电阻R6。
【文档编号】G05F1/569GK105867512SQ201610388772
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】汪伟, 董晶晶, 唐湘城
【申请人】苏州普发科技有限公司