电机控制电路及泳池清洗机电源的制作方法

本发明涉及泳池清洗机技术领域，特别是涉及一种电机控制电路及泳池清洗机电源。

背景技术：

目前，泳池清洗机是一款针对泳池清洁需求的清洁设备，它可以在泳池底部自主爬行，四周绕行，反复来回清洁池内的污垢，过滤池水，收纳垃圾，让泳池水质清澈如新。泳池清洗机操作可根据使用需要分为手动控制和自动清洁两种模式，设计十分人性化。泳池清洗机采用履带行走装置，履带与池底附着力强，行走装置由引导轮，支重轮，驱动轮和履带构成。运行时，驱动轮卷绕履带循环运动，支重轮在履带的轨道上滚动前进或后退，由牙嵌式电磁离合及刹车装置来实现自由左右转向。使用的电气零件防护等级达到ip68，确保工作的安全可靠性。

对于现有的泳池清洗机电源，多数是采用电机加刷子的组合对泳池进行清洗工作，利用电机输出的动力驱动刷子转动，刷子利用刷毛对泳池进行清洁，因此，在泳池清洗机电源内部会设置相关的电机控制电路。但对于现有的电机控制电路，通常仅仅只作为驱动电机工作，并没有设置其他功能。例如，为了泳池清洗机电源对泳池的清洁能力，常常需要电机驱动刷子顺时针或者逆时针来回转动，而现有的电机控制电路并没有这项功能，导致现有的泳池清洗机电源对泳池的清洁能力有限；此外，现有的电机控制电路，并没有实施监控电路内的电流大小，倘若电机控制电路的电流超出一定值时，过大的电流就极容易把电机控制电路损坏，进而导致泳池清洗机电源无法正常工作；再者，现有的电机控制电路并没有设置相关的防倒灌功能，导致输入至电机控制电路内的电压极容易倒灌回原来输出的功能单元，安全性有待商榷。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够驱动电机进行正反转的，保证对泳池清洁度的，具备电流检测功能的，防止电路处于过流状态，同时还兼备防倒灌功能的，防止电压逆流的电机控制电路及泳池清洗机电源。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电机控制电路，包括：

控制单元；

开关单元，所述开关单元包括电阻r1、开关管q1、电阻r2和电阻r3，所述电阻r1的一端与外部电源连接，所述电阻r1的另一端分别与所述开关管q1的栅极和所述电阻r2的一端连接，所述电阻r2的一端接地，所述开关管q1的源极与所述电阻r3的一端连接，所述电阻r3的一端还与所述控制单元的采集端连接，所述电阻r3的另一端接地；

转向调节单元，所述转向调节单元包括二极管d1、电阻r4、电容c1、三极管q2、二极管d2和继电器relay，所述二极管d1的阳极与所述控制单元的第一控制输出端连接，所述二极管d1的阴极与所述电阻r4的一端连接，所述电阻r4的另一端分别与所述电容c1的一端和所述三极管q2的基极连接，所述电容c1的另一端与所述三极管q2的发射极连接，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的的集电极与所述二极管d2的阳极连接，所述继电器relay的第一脚与所述电阻r1的一端连接，所述继电器relay的第二脚与所述继电器relay的第五脚连接，所述继电器relay的第三脚和所述继电器relay的第四脚均与电机连接，所述继电器relay的第五脚与所述开关管q1的漏极连接，所述继电器relay的第六脚分别与所述电阻r1的一端、所述二极管d2的阴极和所述继电器的第七脚连接，所述继电器的第八脚与所述三极管q2的集电极连接；及

过流检测单元，所述过流检测单元包括光电耦合器u1和电阻r5，所述光电耦合器u1中的二极管的阳极与所述电阻r5的一端连接，所述电阻r5的另一端与外部电源连接，所述光电耦合器u1中的二极管的阴极与所述控制单元的第二控制输出端连接，所述光电耦合器u1中的三极管的集电极与所述电阻r2的一端连接，所述光电耦合器u1中的三极管的发射极接地。

在其中一个实施方式中，所述电阻r1的阻值大小为5.1kω。

在其中一个实施方式中，所述电阻r2的阻值大小为10kω。

在其中一个实施方式中，所述电阻r3的阻值大小为0.02ω。

在其中一个实施方式中，所述电阻r4的阻值大小为2kω。

在其中一个实施方式中，所述电容c1的电容大小为0.01uf。

在其中一个实施方式中，所述电阻r5的阻值大小为330ω。

一种泳池清洗机电源，包括上述所述的电机控制电路。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本发明的电机控制电路及泳池清洗机电源，通过设置控制单元、开关单元、转向调节单元及过流检测单元。当需要电机正转时，控制单元输出低电平信号至三极管q2中，此时三极管q2不导通，继电器relay的第一脚和继电器relay的第四脚连接，继电器relay的第二脚和继电器relay的第三脚连接，此时电机为正转模式；当需要电机反转时，控制单元输出高电平信号至三极管q2中，此时三极管q2导通，继电器relay中的铁芯和线圈通电产生磁吸力，继电器relay的第二脚与继电器relay的第四脚连接，继电器relay的第三脚与继电器relay的第六脚连接，此时电机为反转模式，使得泳池清洗机电源能够具备正反转模式，保证对泳池清洁度；此外，当电路处于过流状态时，控制单元的采集端采集到过流信号，此时，控制单元输出低电平信号促使光电耦合器u1导通，让开关管q1不导通，关闭电机控制电路，此时电机不再工作，防止电路处于过流状态；再者，二极管d1的设置，起到防倒灌的功能，防止电压逆流。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明的一实施方式中的电机控制电路的电路原理示意图；

图2为本发明的一实施方式中的供电电路的电路原理示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一种泳池清洗机电源，包括电机控制电路10，电机控制电路10包括控制单元、开关单元100、转向调节单元200及过流检测单元300。

如此，需要说明的是，控制单元起到控制的作用；开关单元100起到开关的作用，接收控制单元过来的信号启动或者关闭电机控制电路10；转向调节单元200用于接收控制单元过来的信号，将电机处于正转模式或者反转模式；过流检测单元300起到过流保护的作用，防止电机控制电路10处于过流状态还继续工作。

请参阅图1，开关单元100包括电阻r1、开关管q1、电阻r2和电阻r3，电阻r1的一端与外部电源连接，电阻r1的另一端分别与开关管q1的栅极和电阻r2的一端连接，电阻r2的一端接地，开关管q1的源极与电阻r3的一端连接，电阻r3的一端还与控制单元单元的采集端连接，电阻r3的另一端接地。

如此，需要说明的是，开关单元100起到总开关的作用，外部电源的电压输入至开关单元100内，促使开关管q1导通，电压可以输入至电机中，驱动电机工作。

请参阅图1，转向调节单元200包括二极管d1、电阻r4、电容c1、三极管q2、二极管d2和继电器relay，二极管d1的阳极与控制单元的第一控制输出端连接，二极管d1的阴极与电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端分别与电容c1的一端和三极管q2的基极连接，电容c1的另一端与三极管q2的发射极连接，三极管q2的发射极接地，三极管q2的的集电极与二极管d2的阳极连接，继电器relay的第一脚与电阻r1的一端连接，继电器relay的第二脚与继电器relay的第五脚连接，继电器relay的第三脚和继电器relay的第四脚均与电机连接，继电器relay的第五脚与开关管q1的漏极连接，继电器relay的第六脚分别与电阻r1的一端、二极管d2的阴极和继电器的第七脚连接，继电器的第八脚与三极管q2的集电极连接。

如此，还需要说明的是，继电器relay的第一脚即图1所示的1端口；继电器relay的第二脚即图1所示的2端口；继电器relay的第三脚即图1所示的3端口；继电器relay的第四脚即图1所示的4端口；继电器relay的第五脚即图1所示的5端口；继电器relay的第六脚即图1所示的6端口；继电器relay的第七脚即图1所示的7端口；继电器relay的第八脚即图1所示的8端口。

如此，还需要说明的是，当需要电机正转时，控制单元输出低电平信号至三极管q2中，此时三极管q2不导通，继电器relay的第一脚和继电器relay的第四脚连接，继电器relay的第二脚和继电器relay的第三脚连接，此时电机为正转模式；当需要电机反转时，控制单元输出高电平信号至三极管q2中，此时三极管q2导通，继电器relay中的铁芯和线圈通电产生磁吸力，继电器relay的第二脚与继电器relay的第四脚连接，继电器relay的第三脚与继电器relay的第六脚连接，此时电机为反转模式，使得泳池清洗机电源能够具备正反转模式，保证对泳池清洁度。

还需要说明的是，二极管d1的设置，起到防倒灌的功能，防止电压逆流。

请参阅图1，过流检测单元300包括光电耦合器u1和电阻r5，光电耦合器u1中的二极管的阳极与电阻r5的一端连接，电阻r5的另一端与外部电源连接，光电耦合器u1中的二极管的阴极与控制单元的第二控制输出端连接，光电耦合器u1中的三极管的集电极与电阻r2的一端连接，光电耦合器u1中的三极管的发射极接地。

如此，需要说明的是，当电路处于过流状态时，控制单元的采集端采集到过流信号，此时，控制单元输出低电平信号促使光电耦合器u1导通，让开关管q1不导通，关闭电机控制电路，此时电机不再工作，防止电路处于过流状态。

具体地，在一实施方式中，电阻r1的阻值大小为5.1kω；电阻r2的阻值大小为10kω；电阻r3的阻值大小为0.02ω；电阻r4的阻值大小为2kω；电容c1的电容大小为0.01uf；电阻r5的阻值大小为330ω。

如此，需要说明的是，电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1和电阻r5的具体大小可以结合实际的情况灵活设置。

本发明的电机控制电路及泳池清洗机电源，通过设置控制单元、开关单元、转向调节单元及过流检测单元。当需要电机正转时，控制单元输出低电平信号至三极管q2中，此时三极管q2不导通，继电器relay的第一脚和继电器relay的第四脚连接，继电器relay的第二脚和继电器relay的第三脚连接，此时电机为正转模式；当需要电机反转时，控制单元输出高电平信号至三极管q2中，此时三极管q2导通，继电器relay中的铁芯和线圈通电产生磁吸力，继电器relay的第二脚与继电器relay的第四脚连接，继电器relay的第三脚与继电器relay的第六脚连接，此时电机为反转模式，使得泳池清洗机电源能够具备正反转模式，保证对泳池清洁度；此外，当电路处于过流状态时，控制单元的采集端采集到过流信号，此时，控制单元输出低电平信号促使光电耦合器u1导通，让开关管q1不导通，关闭电机控制电路，此时电机不再工作，防止电路处于过流状态；再者，二极管d1的设置，起到防倒灌的功能，防止电压逆流。

由于泳池清洗机电源为电子设备，而由于市电的标准电压为220v，远远大于泳池清洗机电源的标准电压，因此，泳池清洗机电源内部必须设置相关的供电电路对其进行供电。但对于现有的供电电路，并没有对输入的电压进行稳压处理，导致电压输出至相应的工作单元时，电压不稳定性非常强，极容易损坏相关的工作单元；此外，现有的供电电路，在输出电压至相关工作单元时，由于需要转变成工作单元所需电压需要一定的时间的处理，常常会导致泳池清洗机电源开机启动时间过慢；另外，现有的供电电路，输出的电压非常容易倒灌回自身，发生这一现象时，会极容易损坏供电电路，安全性有待商榷；再者，现有的供电电路，并没有对输出电压进行滤波处理，往往导致输出电压的波形非常不稳定，同样也容易损坏泳池清洗机电源的相关工作单元。

为了解决上述技术问题，请参阅图2，所述泳池清洗机电源还包括供电电路，所述供电电路包括储能单元、整流单元及输出单元。

所述储能单元包括电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10和电阻r11，所述电阻r6、所述电阻r7和所述电阻r8顺序串联连接，所述电阻r9、所述电阻r10和所述电阻r11顺序串联连接，所述电阻r9的一端还与所述电阻r6的一端连接，所述电阻r10的一端还与所述电阻r7的一端连接，所述电阻r11的一端还与所述电阻r8的一端连接，所述电阻r6的一端作为所述储能单元的输入端与外部电源连接，所述电阻r11的另一端作为所述储能单元的输出端；

所述整流单元包括二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、电阻r12和极性电容c2，所述二极管d3的阳极作为所述整流单元的第一输入端与变压器连接，所述二极管d3的阴极分别与所述电阻r12的一端和所述二极管d4的阴极连接，所述电阻r12的另一端作为所述整流单元的输出端，所述二极管d4的阳极作为所述整流单元的第二输入端与变压器连接，所述二极管d5的阴极与所述二极管d4的阳极连接，所述二极管d6的阳极与所述二极管d5的阳极连接，所述二极管d6的阴极与所述二极管d3的阳极连接，所述极性电容c2的正极与所述电阻r13的另一端连接，所述极性电容c2的负极接地，且所述极性电容c2的负极还与所述二极管d5的阳极连接；

所述输出单元包括三极管q3、电阻r13、电容c3、稳压二极管zd1、二极管d6和电容c4，所述三极管q3的集电极作为所述输出单元的输入端分别与所述电阻r12的另一端和所述电阻r13的一端连接，所述三极管q3的基极分别与所述电阻r13的另一端、所述电容c3的一端和所述稳压二极管zd1的阴极连接，所述三极管q3的发射极与所述二极管d6的阳极连接，所述二极管d6的阴极作为所述输出单元的输出端，所述电容c3的另一端与所述极性电容c2的负极连接，所述稳压二极管zd1的阳极与所述极性电容c2的负极连接，所述电容c4的一端与所述二极管d6的阴极连接，所述电容c4的另一端与所述稳压二极管zd1的阳极连接。

为了更好的解释对供电电路20的工作原理进行解释，请再次参阅图2，在一实施方式中，供电电路20包括储能单元400、整流单元500及输出单元600。

请再次参阅图2，储能单元400包括电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10和电阻r11，电阻r6、电阻r7和电阻r8顺序串联连接，电阻r9、电阻r10和电阻r11顺序串联连接，电阻r9的一端还与电阻r6的一端连接，电阻r10的一端还与电阻r7的一端连接，电阻r11的一端还与电阻r8的一端连接，电阻r6的一端作为储能单元400的输入端与外部电源连接，电阻r11的另一端作为储能单元400的输出端。

如此，需要说明的是，当泳池清洗机电源开启启动时，由市电过来的交流电在市电整流单元的处理下，由交流电转变成直流电，再将直流电输入至变压器内对直流电进行变压处理成供电电路20所需的电压，但由于等待变压器处理需要一定的时间，即会让泳池清洗机电源的开机速度大大降低。因此，为了改善这一情况，将电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10和电阻r11组成储能分压网络，当交流电在市电整流单元的处理转变成直流电时，直流电直接输入至储能单元400中，通过分压，直接输入至输出单元600中，以便让输出单元600快速输出电压至泳池清洗机电源相关的功能单元中，加快泳池清洗机电源的开启启动速度。

请再次参阅图2，整流单元500包括二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、电阻r12和极性电容c2，二极管d3的阳极作为整流单元500的第一输入端与变压器连接，二极管d3的阴极分别与电阻r12的一端和二极管d4的阴极连接，电阻r12的另一端作为整流单元500的输出端，二极管d4的阳极作为整流单元500的第二输入端与变压器连接，二极管d5的阴极与二极管d4的阳极连接，二极管d6的阳极与二极管d5的阳极连接，二极管d6的阴极与二极管d3的阳极连接，极性电容c2的正极与电阻r13的另一端连接，极性电容c2的负极接地，且极性电容c2的负极还与二极管d5的阳极连接。

如此，需要说明的是，当变压器处理好电压后，变压器处理好的电压输入至整流单元500的第一输入端和第二输入端中，整流单元500利用二极管d3、二极管d4、二极管d5和二极管d6组成整流全桥对电压进行整流处理；电阻r12起到限流的作用，防止电路处于过流状态；极性电容c2对输入至输出单元600中的电压进行滤波处理，消除杂波。

请再次参阅图2，输出单元600包括三极管q3、电阻r13、电容c3、稳压二极管zd1、二极管d6和电容c4，三极管q3的集电极作为输出单元600的输入端分别与电阻r12的另一端和电阻r13的一端连接，三极管q3的基极分别与电阻r13的另一端、电容c3的一端和稳压二极管zd1的阴极连接，三极管q3的发射极与二极管d6的阳极连接，二极管d6的阴极作为输出单元600的输出端，电容c3的另一端与极性电容c2的负极连接，稳压二极管zd1的阳极与极性电容c2的负极连接，电容c4的一端与二极管d6的阴极连接，电容c4的另一端与稳压二极管zd1的阳极连接。

如此，需要说明的是，当输出单元600启动工作时，三极管q3、电阻r13和稳压二极管zd1共同组成线性稳压网络，对输入至输出单元的电压进行线性稳压操作，防止输出单元600输出的电压过大而让泳池清洗机电源无法正常工作，对电压嵌位在一定的范围内；二极管d6的设置，能够起到防倒灌的功能，防止输出单元输出的电压倒灌回来；电容c3起到滤波的作用，改善电压的波形。

本发明的供电电路，通过设置储能单元、整流单元及输出单元。在实际的应用过程中，当泳池清洗机电源开启启动时，电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10和电阻r12上储能的电压分压至输出单元中的三极管q3中，促使三极管q3导通，让泳池清洗机电源无需等待变压器转变后的电压才能进行开机，大大加快泳池清洗机电源的开机速度；此外，三极管q3、电阻r13和稳压二极管zd1共同组成线性稳压网络，对输入至输出单元的电压进行线性稳压操作，防止输出单元输出的电压过大而让泳池清洗机电源无法正常工作，对电压嵌位在一定的范围内；再者，二极管d6的设置，能够起到防倒灌的功能，防止输出单元输出的电压倒灌回来，极性电容c2和电容c3均起到滤波的作用，改善电压的波形。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。