一种光耦检测电机正反转电路的制作方法

本实用新型涉及电机检测电路，更具体地说，它涉及一种光耦检测电机正反转电路。

背景技术：

碎纸机是由一组旋转的刀刃、纸梳和驱动马达组成的。纸张从相互咬合的刀刃中间送入，被分割成很多的细小纸片，以达到保密的目的。碎纸方式是指当纸张经过碎纸机处理后被碎纸刀切碎后的形状。通常情况下，直流电机的碎纸机因产品定位为低端，为了节约成本一般使用拨动开关或者翘板开关的方式来控制。

因碎纸机产品特性，会经常出现使用者放入纸张过多，导致机器堵转，故碎纸机一般需要正反转功能，直流电机的正反转换向需要一组双刀双掷开关，拨动开关或者翘板开关正好有这个功能，可通常情况下不仅需要切换正反转，而且在正转状态需要自动感应纸张并碎纸，反转状态需要持续反转退纸，故如果将开关接入电机正反控制主回路，则控制电路就无法知道当前状态是处于正转还是反转状态。为了解决这一问题，通常情况下使用继电器控制电机正反转，开关只用来传递正反转信号，通知控制电路启动或者停止给电机通电。

但是，这样的控制方式无疑浪费了开关本来具有的功能，导致多用一个继电器，使得产品成本明显上升。

技术实现要素：

针对现有的技术问题，本实用新型提供一种光耦检测电机正反转电路，其具有无需继电器、不浪费开关本来功能的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种光耦检测电机正反转电路，与直流电机电连接，包括整流模块、稳压模块、控制芯片、光耦模块、换向开关，整流模块包括两个端的交流端、具有T1、T2、G端三个端的双向可控硅以及整流芯片，交流端的一端与T1电连接，其另一端通过电阻与整流芯片的一输入端电连接，该整流桥的另一输入端与T2电连接；

稳压模块包括多个稳压二极管以及稳压芯片，多个稳压二极管串联后的负极与稳压芯片的输入端以及通过一电阻与T1电连接，多个稳压二极管串联后的正极、稳压芯片的接地端以及整流芯片的输出负极均接地，稳压芯片的输出端与控制芯片电连接；

光耦模块包括第一光耦与第二光耦，第一光耦中发光二极管的正极通过电阻与T1电连接，第一光耦中发光二极管的负极通过正向串联的二极管以及电阻与直流电机的负极电连接，第一光耦中光敏三极管的集电极与控制芯片的一引脚电连接并通过电阻稳压芯片的输出端，其发射极接地，第二光耦中发光二极管的正极通过电阻与T1电连接，第二光耦中发光二极管的负极通过正向串联的二极管以及电阻与直流电机的正极电连接，第二光耦中光敏三极管的集电极与控制芯片的一引脚电连接，其发射极接地，接地端与交流端的另一端电连接；

换向开关用于分别连通直流电机的正极与整流芯片输出端的正极以及连通直流电机的负极与整流芯片输出端的负极。

通过上述技术方案，双向可控硅能调节电机上的功率，整流芯片将交流变为直流，多个串联的稳压二极管提供给稳压芯片工作电压，稳压芯片再给控制芯片提供工作电压，让控制芯片稳定工作，换向开关连通或者断开整流芯片与直流电机之间的电气连接，直流电机正转时第一光耦有信号输出给控制芯片，第二光耦无信号，直流电机反转时第二光耦有信号输出给控制芯片，第一光耦无信号，具有无需继电器、不浪费换向开关本来功能的优点。

进一步的，整流桥的另一输入端与T2之间串联电连接有热保护开关。

通过上述技术方案，热保护开关在电路过热时自动断开，对电路进行热保护。

进一步的，光耦模块还包括第三光耦，第三光耦中发光二极管的正极与交流端的另一端电连接，第三光耦中发光二极管的负极通过电阻与其正极电连接，第三光耦中光敏三极管的集电极与稳压芯片的输出端电连接，发射极通过电阻与控制芯片电连接。

通过上述技术方案，第三光耦用于整流芯片是否通电，整流芯片通电后，第三光耦有信号输出给控制芯片，整流芯片断电后，第三光耦没有信号输出给控制芯片。

进一步的，第三光耦中光敏三极管的发射极电连接有下拉电阻。

通过上述技术方案，下拉电阻能在第三光耦没有信号输出时，让第三光耦不会输出错误信号。

进一步的，第三光耦中发光二极管的正极与交流端的另一端之间电连接有选通开关。

通过上述技术方案，选通开关用于控制整流芯片是否工作，即控制直流电机是否工作。

进一步的，接地端电连接有接地二极管的正极，接地二极管的负极通过接地电阻电连接有接地电感，接地电感未连接接地电阻的一端与交流端的另一端电连接。

通过上述技术方案，接地二极管、接地电阻与接地电感能够为稳压二极管提供工作电压，让稳压二极管稳定地为稳压芯片提供工作电压。

进一步的，接地电阻并联有滤波电容。

通过上述技术方案，滤波电容能够滤去电压中的高频杂波，让稳压二极管上的电压更稳定。

进一步的，接地二极管的负极与交流端的一端之间电连接有防护二极管，防护二极管的正极与接地二极管的负极电连接，防护二极管的负极与交流端的一端电连接。

通过上述技术方案，防护二极管避免交流端内电流换向后对直流的电路产生损坏。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：双向可控硅能调节电机上的功率，整流芯片将交流变为直流，热保护开关在双向可控硅与整流芯片之间进行过热保护，在电路过热时自动断开，同时，接地二极管、接地电阻与接地电感能够为稳压二极管提供工作电压，让稳压二极管稳定地为稳压芯片提供工作电压，多个串联的稳压二极管提供给稳压芯片工作电压，稳压芯片再给控制芯片提供工作电压，让控制芯片稳定工作，换向开关连通或者断开整流芯片与直流电机之间的电气连接，直流电机正转时第一光耦有信号输出给控制芯片，第二光耦无信号，直流电机反转时第二光耦有信号输出给控制芯片，第一光耦无信号，第三光耦用于整流芯片是否通电，整流芯片通电后，第三光耦有信号输出给控制芯片，整流芯片断电后，第三光耦没有信号输出给控制芯片；具有无需继电器、不浪费换向开关本来功能的优点。

附图说明

图1为本实用新型的整体电路图；

图2为本实用新型整流模块的电路图；

图3为本实用新型稳压模块的电路图；

图4为本实用新型光耦模块的电路图；

图5为本实用新型控制芯片的电路图。

附图标记：1、整流模块；2、稳压模块；3、光耦模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例

一种光耦检测电机正反转电路，如图1与图2所示，包括将交流变为直流的整流模块1，整流模块1包括具有J1与J2两个端的交流端，J1与J2之间为单相交流电。J1通过保险丝F1电连接有具有T1、T2、G端三个端的双向可控硅，双向可控硅为Q1,T1与T2之间电连接有可调电阻VR2,T1与J2之间电连接有可调电阻VR1。T2电连接有热保护开关，热保护开关为FR1，T2通过FR1电连接有整流芯片。整流芯片为BRG1，BRG1具有AC2端、AC3端、V+1端以及V-4端，AC2端与AC3端为交流的输入端，V+1端与V-4端为直流的输出端。AC2端与FR1电连接，AC3端通过电阻R21电连接有二选一的选通开关，选通开关为SAFTY1。SAFTY1具有两个触点与一个开关端，分别为SFY_NO与SFY_NC，SFY_NO与电阻R21电连接，其开关端与J2电连接。

如图1与图3所示，光耦检测电机正反转电路还包括控制芯片IC1以及为控制芯片提供工作电压的稳压模块2，如图5所示，控制芯片采用MCU，即具有多个引脚的单片机，单片机的引脚可输出高、低电平信号或者读取高、低电平信号。如图2所示，稳压模块2包括负极与T1电连接的防护二极管D1，D1的正极电连接有接地二极管D2的负极，D2的正极电连接有电解电容C8的负极，C8的正极与D1的负极电连接，其中C8的负极为地线。D2的负极依次通过串联的接地电阻R17、接地电感L1电连接于J2。R17的两端并联电连接有滤波电容C11。C8的正极通过电阻电连接有稳压二极管Z1的负极，Z1的正极电连接有稳压二极管Z2的负极，Z2的正极接地。Z1的负极与Z2的正极之间电连接有电容C2，C2用于让串联的Z1与Z2提供更稳定的电压。Z1的负极电连接有稳压芯片，稳压芯片为U1且具有输入端IN3、接地端GND2与输出端OUT1。IN3与Z1的负极电连接，GND2接地，OUT1与控制芯片电连接，为控制芯片提供电源。OUT1电连接有电解电容C9的正极，C9的负极与GND2电连接。

光耦检测电机正反转电路还包括换向开关SW1，SW1包括8个引脚，其引脚一、引脚五均与V-4端电连接，引脚二、引脚三均电连接有直流电机的正极MOTO+端，引脚四、引脚八均与V+1端电连接，引脚六、引脚七均电连接有直流电机的负极MOTO-端。SW1的可导通MOTO+端与V+1端、MOTO-端与V-4端，或者导通MOTO+端与V-4端、MOTO+端与V+1端，让直流电机正转或者反转。

如图1与图4所示，光耦检测电机正反转电路还包括光耦模块3，光耦模块3包括第一光耦U3、第二光耦U4以及第三光耦U2。第一光耦U3中发光二极管的正极通过电阻R4与T1电连接，第一光耦U3中发光二极管的负极通过正向串联的二极管D3以及电阻R6与直流电机的负极即MOTO-端电连接，第一光耦U3中光敏三极管的集电极与控制芯片的一控制引脚电连接，并通过电阻R8与OUT1电连接，其发射极接地。第二光耦U4中发光二极管的正极通过电阻R5与T1电连接，第二光耦U4中发光二极管的负极通过正向串联的二极管D4以及电阻R7与直流电机的正极即MOTO+端电连接，第二光耦U4中光敏三极管的集电极与控制芯片的一引脚电连接，其发射极接地。第三光耦U2，第三光耦U2中发光二极管的正极与SFY_NO电连接，第三光耦U2中发光二极管的负极通过电阻R2与AC3端电连接，且第三光耦U2中发光二极管的正极与第三光耦U2中发光二极管的负极之间电连接有电阻R21。第三光耦U2中光敏三极管的集电极与OUT1电连接，发射极通过电阻R18与控制芯片的一控制引脚电连接，且通过下拉电阻R3接地。

Z1与Z2串联有为稳压芯片U1提供工作电压，稳压芯片U1为控制芯片提供工作电压。当选通开关未导通整流芯片时，电阻R21上没有电信号，第三光耦U2中发光二极管没有电信号，电阻R18上为低电平并被控制芯片的控制引脚读取。当选通开关导通整流芯片后，电阻R21上有交流电信号，电阻R18上有直流方波信号并被控制芯片的控制引脚读取。当换向开关导通MOTO+端与V+1端以及导通MOTO-端与V-4端后，直流电机正转，此时第一光耦U3中发光二极管被周期性导通，使第一光耦U3中光敏三极管的集电极具有直流方波信号，并被控制芯片的控制引脚读取，此时第二光耦U4中发光二极管不被导通，第二光耦U4中光敏三极管的集电极上不产生信号。当换向开关导通MOTO+端与V-4端以及导通MOTO-端与V+1端后，第一光耦U3中光敏三极管的集电极上不产生信号，且一直为高电平，此时第二光耦U4中发光二极管被周期性导通，使第二光耦U4中光敏三极管的集电极周期性地导通接地，若此时控制芯片的控制引脚内置上拉电阻的话则能形成直流方波信号，并被控制芯片的控制引脚读取。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。