一种伺服电机的过流及短路保护电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种伺服电机的过流及短路保护电路，包括H桥驱动电路，所述H桥驱动电路与一伺服电机相连接，所述电路还包括采样电路、AD转换保护电路，所述H桥驱动电路分别与所述采样电路和AD转换保护电路相连接，所述AD转换保护电路还依次与AD转换器、处理器相连接，所述处理器用于监测电机回路的电流大小变化，并控制所述H桥驱动电路的连通或关闭。本实用新型通过在电机驱动回路上串联一个取样电路，送给AD采样电路，得到伺服电机的驱动电流，处理器实时监测电流大小变化，控制H桥驱动电路的连通或关闭，从而对H桥驱动电路进行有效地保护。
【专利说明】—种伺服电机的过流及短路保护电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及保护电路【技术领域】，尤其涉及一种伺服电机的过流及短路保护电路。
【背景技术】
[0002]伺服电机一般均采用H桥驱动，在电机过流(堵转)或短路时极易造成H桥电路烧毁，一般采用加保险丝或自恢复保险的方式进行保护。加保险丝的方式是保险丝熔断电流不好选取，太大不起保护作用，太小正常驱动也可能误烧保险，并且更换不方便，还容易造成接触不良，影响正常使用；而自恢复保险保护时间太长，因为它是一种温度敏感器件，需要过热才能保护，可能还未来得及保护，被保护电路已经烧毁，另外正因为它和温度有关，当工作温度发生变化时，它的保护电流随之发生变化，并且变化还很大，容易造成保护不当(不能保护或正常驱动时发生了错误的保护)。
实用新型内容
[0003]本实用新型主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种对电机回路进行有效保护的伺服电机的过流及短路保护电路。
[0004]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
[0005]本实用新型的伺服电机的过流及短路保护电路，包括H桥驱动电路，所述H桥驱动电路与一伺服电机相连接，所述电路还包括采样电路、AD转换保护电路，所述H桥驱动电路分别与所述采样电路和AD转换保护电路相连接，所述AD转换保护电路还依次与AD转换器、处理器相连接，所述处理器用于监测电机回路的电流大小变化，并控制所述H桥驱动电路的连通或关闭。
[0006]进一步地，所述H桥驱动电路包括第一至第四MOS管、第一电阻、第一电容，所述第一 MOS管的源极与所述第三MOS管漏极、第一电阻一端、伺服电机的MCl脚相连接，其漏极与+24V电源、第二 MOS管的漏极相连接，所述第二 MOS管的源极与伺服电机的MC2脚、第四MOS管漏极、第一电容的一端相连接，所述第三、第四MOS管的源极与AD转换保护电路、采样电路相连接，其中，所述第一电阻另一端与第一电容的另一端相连接。
[0007]进一步地，所述AD转换保护电路包括第三电阻、第二电容、第一二极管、所述第三电阻的一端与所述采样电路、所述H桥驱动电路相连接，其另一端与所述第二电容一端、第一二极管阳极、AD转换器相连接，所述第二电容另一端接地，所述第一二极管阴极与+5V电源相连接。
[0008]进一步地，所述采样电路包括第二电阻，所述第二电阻的一端与AD转换保护电路、H桥驱动电路相连接，其另一端接地。
[0009]进一步地，所述H桥驱动电路还包括第一至第三自恢复保险丝，所述第一自恢复保险的一端与+24V电源相连接，其另一端与第一 MOS管的漏极、第二 MOS管的漏极相连接；所述第二自恢复保险丝的一端与第一MOS管的源极、第三MOS管漏极、第一电阻的一端相连接，其另一端与伺服电机的MCl脚相连接，所述第三自恢复保险丝的一端与第二 MOS管的源极、第四MOS管漏极、第一电容的一端相连接，其另一端与伺服电机的MC2脚相连接。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:通过在电机驱动回路上串联一个取样电路，送给AD采样电路，得到伺服电机的驱动电流，处理器实时监测电流大小变化，控制H桥驱动电路的连通或关闭，从而对H桥驱动电路进行有效地保护。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是本实用新型的伺服电机的过流及短路保护电路的电路图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0014]参阅图1所示，本实用新型的伺服电机的过流及短路保护电路，包括H桥驱动电路I，该H桥驱动电路I与一伺服电机相连接，该电路还包括采样电路3、AD转换保护电路2，H桥驱动电路I分别与采样电路3和AD转换保护电路2相连接，AD转换保护电路2还依次与AD转换器、处理器相连接，其中，处理器用于监测电机回路的电流大小变化，并控制H桥驱动电路3的连通或关闭。
[0015]H桥驱动电路I包括第一至第四MOS管(U1-U4)、第一电阻R1、第一电容Cl，第一MOS管Ul的源极与第三MOS管U3漏极、第一电阻Rl —端、伺服电机的MCl脚相连接，其漏极与+24V电源、第二 MOS管U2的漏极相连接，第二 MOS管U2的源极与伺服电机的MC2脚、第四MOS管U4漏极、第一电容Cl的一端相连接，第三、第四MOS管(U3、U4)的源极与AD转换保护电路2、采样电路3相连接，其中第一电阻Rl另一端与第一电容Cl的另一端相连接。H桥驱动电路I还包括第一至第三自恢复保险丝(F1-F3)，第一自恢复保险Fl的一端与+24V电源相连接，其另一端与第一 MOS管Ul的漏极、第二 MOS管U2的漏极相连接；第二自恢复保险丝F2的一端与第一 MOS管Ul的源极、第三MOS管U3漏极、第一电阻Rl的一端相连接，其另一端与伺服电机的MCl脚相连接，第三自恢复保险丝F3的一端与第二 MOS管U2的源极、第四MOS管U4漏极、第一电容Cl的一端相连接，其另一端与伺服电机的MC2脚相连接。设置第一至第三自恢复保险丝(F1-F3)为了保护电路的其它异常。
[0016]AD转换保护电路2包括第三电阻R3、第二电容E1、第一二极管D1、第三电阻R3的一端与米样电路3、H桥驱动电路I相连接,其另一端与第二电容El —端、第一二极管Dl阳极、AD转换器相连接，第二电容El另一端接地，第一二极管Dl阴极与+5V电源相连接。其中，采样电路I包括第二电阻R2，第二电阻R2的一端与AD转换保护电路2、H桥驱动电路I相连接，其另一端接地，优选地第二电阻R2的大小为0.2Ω。
[0017]本实用新型中，第一电阻R1、第一电容Cl组成吸收网络，吸收高频能量。第二电阻R2串联在伺服电机回路中，实时取样伺服电机的驱动电流，该电流通过Α/D转换后进入处理器，通过处理器来实时监测伺服电机回路的电流。本实用新型对伺服电机保护分以下两种情况:1、当电机堵转时，电流会比正常驱动电流大2?3倍，当检测到电机驱动电流大于正常驱动电流的3倍时，如果连续0.1秒都超过3倍，则通过处理器关闭H桥，保护H桥及伺服电机不被烧毁；2、当检测到电机回路电流超过正常驱动电流的5倍以上时，一般为电机回路短路或接入异常电压，此时处理器立即关闭H桥，保护H桥。
[0018]以上，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种伺服电机的过流及短路保护电路，包括H桥驱动电路(I )，所述H桥驱动电路(O与一伺服电机相连接，其特征在于:所述电路还包括采样电路(3)、AD转换保护电路(2 )，所述H桥驱动电路(I)分别与所述采样电路(3 )和AD转换保护电路(2 )相连接，所述AD转换保护电路(2)还依次与AD转换器、处理器相连接，所述处理器用于监测电机回路的电流大小变化，并控制所述H桥驱动电路(3)的连通或关闭。
2.根据权利要求1所述的伺服电机的过流及短路保护电路，其特征在于:所述H桥驱动电路(I)包括第一至第四MOS管(U1-U4)、第一电阻(Rl )、第一电容(Cl)，所述第一MOS管(Ul)的源极与所述第三MOS管(U3)漏极、第一电阻(Rl) —端、伺服电机的MCl脚相连接，其漏极与+24V电源、第二 MOS管(U2)的漏极相连接，所述第二 MOS管(U2)的源极与伺服电机的MC2脚、第四MOS管(U4)漏极、第一电容(Cl)的一端相连接，所述第三、第四MOS管(U3、U4)的源极与AD转换保护电路(2)、采样电路(3)相连接，其中，所述第一电阻(Rl)另一端与第一电容(Cl)的另一端相连接。
3.根据权利要求1所述的伺服电机的过流及短路保护电路，其特征在于:所述AD转换保护电路(2)包括第三电阻(R3)、第二电容(E1)、第一二极管(D1)、所述第三电阻(R3)的一端与所述采样电路(3)、所述H桥驱动电路(I)相连接，其另一端与所述第二电容(El)—端、第一二极管(Dl)阳极、AD转换器相连接，所述第二电容(El)另一端接地，所述第一二极管(Dl)阴极与+5V电源相连接。
4.根据权利要求1所述的伺服电机的过流及短路保护电路，其特征在于:所述采样电路(I)包括第二电阻(R2)，所述第二电阻(R2)的一端与AD转换保护电路(2)、H桥驱动电路(I)相连接，其另一端接地。
5.根据权利要求2所述的伺服电机的过流及短路保护电路，其特征在于:所述H桥驱动电路(I)还包括第一至第三自恢复保险丝(F1-F3)，所述第一自恢复保险(Fl)的一端与+24V电源相连接，其另一端与第一 MOS管(Ul)的漏极、第二 MOS管(U2)的漏极相连接；所述第二自恢复保险丝(F2)的一端与第一 MOS管(Ul)的源极、第三MOS管(U3)漏极、第一电阻(Rl)的一端相连接，其另一端与伺服电机的MCl脚相连接，所述第三自恢复保险丝(F3)的一端与第二 MOS管(U2)的源极、第四MOS管(U4)漏极、第一电容(Cl)的一端相连接，其另一端与伺服电机的MC2脚相连接。
【文档编号】H02H7/085GK203553904SQ201320685467
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】刘朝富 申请人:贵阳永青仪电科技有限公司