一种机器人及其电机保护电路的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种机器人及其电机保护电路。

背景技术：

随着智能电子技术的发展，智能机器人的功能已越来越完善。其中，智能机器人的主要驱动部件为电机，现有技术中通常直接将电机连接到电源上。然而电源通常具有一定的不稳定性，当电机的供电电流过大时，容易将电机烧坏，从而影响机器人的使用。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种机器人及其电机保护电路，以解决机器人的电机供电电流过大导致电机烧毁的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电机保护电路包括控制芯片、第一电阻、第二电阻、电源控制电路和电子开关，其中，所述控制芯片的一控制信号输出引脚与所述电源控制电路的控制端电连接；所述电子开关的第一连接端与电机的正极电连接，所述电子开关的第二连接端与电源正输入端电连接，所述电子开关的控制端通过所述电源控制电路与接地端电连接；所述第一电阻的一端与所述电机的负极连接，另一端与接地端电连接，并通过所述第二电阻与所述控制芯片的一电压检测引脚电连接。

可选的，所述电子开关为P沟道的场效应管，所述场效应管的源极为第一连接端、漏极为第二连接端，控制极为控制端。

可选的，所述电源控制电路包括三极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，其中，所述三极管为NPN三极管，所述三极管的发射极与所述接地端电连接，所述三极管的集电极依次通过第三电阻和第四电阻与所述场效应管的控制极电连接，所述三极管的基极与通过所述第五电阻与所述控制信号输出引脚电连接；所述第六电阻的一端与所述场效应管的源极电连接，另一端与所述第三电阻和第四电阻的公共端电连接。

可选的，所述电源控制电路还包括第七电阻、第八电阻和第一电容，所述第七电阻的一端与所述控制信号输出引脚电连接，另一端与所述接地端电连接；所述第八电阻的一端与所述三极管的基极电连接，另一端与所述三极管的发射极电连接；所述第一电容并联于所述第八电阻的两端。

可选的，所述场效应管的漏极与所述电机的正极之间串接有二极管，所述二极管的阳极与所述场效应管的漏极电连接，阴极与所述电机的正极电连接。

可选的，所述场效应管的漏极与所述接地端之间并联有至少一个第二电容。

可选的，所述场效应管的源极与所述接地端之间并联有至少一个第三电容。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种机器人，该机器人包括电机保护电路，该电机保护电路包括控制芯片、第一电阻、第二电阻、电源控制电路和电子开关，其中，所述控制芯片的一控制信号输出引脚与所述电源控制电路的控制端电连接；所述电子开关的第一连接端与电机的正极电连接，所述电子开关的第二连接端与电源正输入端电连接，所述电子开关的控制端通过所述电源控制电路与接地端电连接；所述第一电阻的一端与所述电机的负极连接，另一端与接地端电连接，并通过所述第二电阻与所述控制芯片的一电压检测引脚电连接。

本实用新型通过设置电机保护电路，该电机保护电路包括控制芯片、第一电阻、第二电阻、电源控制电路和电子开关，其中，所述控制芯片的一控制信号输出引脚与所述电源控制电路的控制端电连接；所述电子开关的第一连接端与电机的正极电连接，所述电子开关的第二连接端与电源正输入端电连接，所述电子开关的控制端通过所述电源控制电路与接地端电连接；所述第一电阻的一端与所述电机的负极连接，另一端与接地端电连接，并通过所述第二电阻与所述控制芯片的一电压检测引脚电连接。从而在控制芯片的电压检测引脚检测到电压大于阈值时，输出控制信号控制电子开关断开，进而到达保护电机的目标。这样，本实用新型实施例解决了机器人的电机供电电流过大导致电机烧毁的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的电机保护电路的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

参照图1，提供了本实用新型电机保护电路的结构图，具体的，该电机保护电路包括控制芯片101、第一电阻R1、第二电阻R2、电源控制电路102和电子开关103，其中，所述控制芯片101的一控制信号输出引脚与所述电源控制电路102的控制端电连接；所述电子开关103的第一连接端与电机104的正极电连接，所述电子开关103的第二连接端与电源正输入端电连接，所述电子开关103的控制端通过所述电源控制电路与接地端电连接；所述第一电阻R1的一端与所述电机的负极连接，另一端与接地端电连接，并通过所述第二电阻R2与所述控制芯片101的一电压检测引脚电连接。

具体的，上述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值大小可以根据实际需要进行设置。在此，为了降低电能损耗，第一电阻R1可以设置为0.05Ω，第二电阻用于限制电压检测引脚的电流大小。

工作时，首先由控制芯片101通过控制信号输出引脚输出第一控制信号至电源控制电路102，以控制电子开关闭合，从而使得电源正输入端与电机104的正极导电连通。在电机正常工作的过程中，控制芯片101可以通过电压检测引脚检测电机104工作时第一电阻R1两端的电压U。若假设电机104允许流过的最大电流为1.5A，则电压检测引脚检测的电压不超过75mv(1.5A*0.05Ω)。当电压检测引脚检测检测的电压超过75mv时，将会通过控制信号输出引脚输出第二控制信号至电源控制电路102，由电源控制电路102根据第二控制信号控制电子开关103断开，从而对电机进行保护。

本实用新型通过设置电机保护电路，该电机保护电路包括控制芯片101、第一电阻R1、第二电阻R2、电源控制电路102和电子开关103，其中，所述控制芯片101的一控制信号输出引脚与所述电源控制电路102的控制端电连接；所述电子开关103的第一连接端与电机104的正极电连接，所述电子开关103的第二连接端与电源正输入端电连接，所述电子开关103的控制端通过所述电源控制电路与接地端电连接；所述第一电阻R1的一端与所述电机的负极连接，另一端与接地端电连接，并通过所述第二电阻R2与所述控制芯片101的一电压检测引脚电连接。从而在控制芯片101的电压检测引脚检测到电压大于阈值时，输出控制信号控制电子开关103断开，进而到达保护电机的目标。这样，本实用新型实施例解决了机器人的电机供电电流过大导致电机烧毁的问题。

进一步的，上述电子开关103可以为三极管和场效应管等，在本实施例中，为了降低能耗，电子开关103优选为场效应管。具体的，该电子开关103为P沟道的场效应管，所述场效应管的源极为第一连接端、漏极为第二连接端，控制极为控制端。

应当说明的是，上述电源控制电路102的具体电路结构可以根据实际需要进行设置，例如，在本实施例中，上述电源控制电路102包括三极管Q、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，其中，所述三极管Q为NPN三极管，所述三极管Q的发射极与所述接地端电连接，所述三极管Q的集电极依次通过第三电阻R3和第四电阻R4与所述场效应管的控制极电连接，所述三极管Q的基极与通过所述第五电阻R5与所述控制信号输出引脚电连接；所述第六电阻R6的一端与所述场效应管的源极电连接，另一端与所述第三电阻R3和第四电阻R4的公共端电连接。

本实施例中，当电机正常工作时，控制芯片101的控制信号输出引脚输出一高电平信号，此时三极管Q处于导通状态，场效应管导通。在检测到电压检测引脚的电压超过75mv时，控制芯片101的控制信号输出引脚将会输出一低电平信号，此时三极管Q将会截止，场效应管也相应截止，从而使得电机的电源回路将被中断，电机停止工作，进而保护电机。

进一步的，在本实施例中，上述电源控制电路还可以包括第七电阻R7、第八电阻R8和第一电容C1，所述第七电阻R7的一端与所述控制信号输出引脚电连接，另一端与所述接地端电连接；所述第八电阻R8的一端与所述三极管Q的基极电连接，另一端与所述三极管Q的发射极电连接；所述第一电容C1并联于所述第七电阻R7的两端。

进一步的，在电机关断的瞬间，电机将会产生感应电动势，为了避免感应电动势对电源的损害，在本实施例中，优选地，所述场效应管的漏极与所述电机104的正极之间串接有二极管105，所述二极管105的阳极与所述场效应管的漏极电连接，阴极与所述电机104的正极电连接。

本实施例中，上述二极管105的数量可以根据实际需要进行设置，例如可以设置一个二极管105，也可以设置多个二极管105，当设置多个二极管105时，多个二极管105进行串接，且串接后最外侧的二极管105的阳极与场效应管的漏极电连接，串接后最外侧的二极管105的阴极与电机104的正极电连接。从而保证了电流的单向导通，避免电机在关断时产生的感应电动势对电源产生影响。

进一步的，为了保证电源电压的稳定性，本实施例中，在场效应管的漏极与所述接地端之间并联有至少一个第二电容C2。此外，在场效应管的源极与所述接地端之间并联有至少一个第三电容C3。

本实施例中，上述第二电容C2的数量可以根据实际需要进行设置，可以为极性电容，也可以为非极性电容，用于滤波。上述第三电容C3的数量可以根据实际情况进行设置，具体的，第三电容为非极性电容，用于滤波。

进一步的，本实用新型还提供了一种机器人，该机器人包括上述实施例中的电机保护电路，该电机保护电路的结构和工作原理可以参照上述实施例，在此不再赘述，由于采用了上述实施例中的电机保护电路，因此本实用新型提供的机器人也同样具有上述电机保护电路的所有有益效果。

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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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以权利要求的保护范围为准。