一种采用继电器、半桥组合控制多个电机正反转和调速的电路的制作方法

1.本实用新型涉及直流电机控制技术领域，特别涉及一种采用继电器、半桥组合控制电机正反转以及调速的电路。其通过继电器和nmos管的组合使用，实现电机调速功能，和传统方案相比，降低nmos管和预驱的数量，以便更好的价格成本优势控制直流调速电机。


背景技术：

2.随着人们对直流电机的调速使用率越来越高，在如今广泛使用的直流电机调速，如汽车隐藏式把手弹开和缩回，具备调速功能；车窗玻璃升降直流电机调速，确保车窗在顶部和底部有缓停功能，减少玻璃在顶部或者底部的撞击声；尾门撑杆电机调速，确保整个开关门速度均匀。
3.传统的方案中，一个直流电机需要1路h桥(4个nmos管)和1路h桥预驱控制，由于nmos管和预驱的价格比继电器贵不少，因此其成本居高不下。
4.为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术和价格的不足而提供一种采用继电器、半桥组合控制电机正反转以及调速的电路。其采用预驱电路、nmos管和继电器的组合使用，减少nmos管和预驱的使用量，降低价格，实现对直流电机调速和一板多控的目的，相对于传统方案来说，用继电器替代了部分nmos管。
6.本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
7.一种采用继电器、半桥组合控制电机正反转以及调速的电路，包括若干nmos管、若干预驱电路和继电器，其中每一预驱电路的信号输出端分别与一个nmos管的g极连接，控制该nmos管的g级的开关占空比；每两个nmos管串联而成一条半桥控制电路，每半桥控制电路中的一个nmos管的d极均与防反电路连接，每半桥控制电路中的一个nmos管的s极与另一个nmos管的d极连接并与一个直流电机的第一极连接，另一个nmos管的s极接地；所述继电器具有若干组触头组，每一触头组中的动触头分别与一个直流电机的第二极连接，每一触头组中的一个静触头接电源，每一触头组中的另一个静触头接地。
8.在本实用新型的一个优选实施例中，所述防反电路为一继电器，防反电路中的继电器动触头每半桥控制电路中的一个nmos管的d极连接，一个静触头接电源，另一个静触头悬空。
9.由于采用了如上的技术方案，本实用新型采用继电器来替换每一直流电机的另一条半桥控制电路中的另外两个nmos管和两条预驱电路，成本上更为节约，更有优势。并通过减少nmos管和预驱的使用量，降低价格，实现对直流电机调速和一板多控的目的。
附图说明
10.图1为传统的采用四个nmos管构成的控制电机调速电路的电原理示意图。
11.图2为本实用新型采用继电器、半桥组合控制电机正反转以及调速的电路的电原理示意图。
具体实施方式
12.以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本实用新型。
13.参见图1，传统方案控制一个电机正反转及调速，图中所示的采用四个nmos管构成的控制电机调速电路，其包括一个继电器k1和四个nmos管u1、u2、u3、u4，四个nmos管u1、u2、u3、u4组成1路h桥电路，共同对直流电机m1进行调速控制；其中nmos管u1、u2组成一个半桥(2路预驱加两个nmos管)，nmos管u3、u4组成另一个半桥(2路预驱加两个nmos管)，继电器k1只用于防反。如果要扩展成控制两个电机的正反转以及调速，需要再增加四个nmos管和4路预驱电路。
14.本实用新型采用继电器、半桥组合控制电机正反转以及调速的电路不仅局限于此图2中控制两个直流电机m1和m2，用此电路的扩展，可以实现两个以上的直流电机控制。但是为了方便表述，本实用新型采用继电器、半桥组合控制电机正反转以及调速电路以控制两个直流电机m1和m2来予以详细说明。
15.参见图2，图中所示的采用继电器、半桥组合控制电机正反转以及调速电路，一个用作防反电路的继电器k1、四个nmos管u1、u2、u3、u4、四个预驱电路1、2、3、4和一个继电器k2。当然防反电路不局限于只采用继电器k1，也可以由如nmos管、继电器及二极管等组成的防反电路。
16.每一预驱电路1、2、3、4的信号输出端分别与一个nmos管u1、u2、u3、u4的g极连接，控制该nmos管u1、u2、u3、u4的g级的开关占空比来达到电机调速的作用。
17.两个nmos管u1、u2串联而成一条半桥控制电路，该半桥控制电路中的一个nmos管u1的d极与单胞继电器k1的动触头k1-1连接，该半桥控制电路中的一个nmos管u1的s极与另一个nmos管u2的d极连接并与一个直流电机m1的第一极连接，另一个nmos管u2的s极接地。
18.另两个nmos管u3、u4串联而成一条半桥控制电路，该半桥控制电路中的一个nmos管u3的d极与单胞继电器k1的动触头k1-1连接，该半桥预驱控制电路中的一个nmos管u3的s极与另一个nmos管u4的d极连接并与一个直流电机m2的第一极连接，另一个nmos管u4的s极接地。
19.继电器k1的一个静触头k1-2接电源kl30。单胞继电器k1的动触头k1-1与静触头k1-3之间为常闭触头，单胞继电器k1的动触头k1-1与静触头k1-2之间为常开触头。
20.继电器k2具有两组触头组，每一触头组中的动触头k2-1、k2-1a与一个直流电机m1、m2的第二极连接，每一触头组中的一个静触头k2-2、k2-2a接电源kl30，每一触头组中的另一个静触头k2-3、k2-3a接地。每一触头组中的动触头k2-1、k2-1a分别与每一触头组中的另一个静触头k2-3、k2-3a之间为常闭触头，每一触头组中的动触头k2-1、k2-1a分别与每一触头组中的一个静触头k2-2、k2-2a之间为常开触头。
21.当直流电机m1正转指令下达时，mcu发出命令，使单胞继电器k1吸合，单胞继电器k1的动触头k1-1打到静触头k1-2上，电源kl30导通至nmos管u1的d级，通过预驱电路1控制
nmos管u1的g级的开关占空比，将nmos管u1的d级与nmos管u1的s级导通。由于继电器k2上的触头组中的动触头k2-1与该组触头组中的另一个静触头k2-3之间为常闭触头，因此，继电器k1的静触头k1-2、继电器k1的动触头k1-1、nmos管u1的d级、nmos管u1的s级、直流电机m1、继电器k2上的触头组中的动触头k2-1、该组触头组中的另一个静触头k2-3与地之间实现回路，直流电机m1正转。
22.当直流电机m1反转指令下达时，mcu发出命令，使继电器k2上的触头组中的动触头k2-1打到该组触头组中的另一个静触头k2-2上，使得该触头组中的动触头k2-1与该触头组中的一个静触头k2-2闭合。
23.电源kl30电压通过继电器k2上的触头组中的动触头k2-1、该组触头组中的另一个静触头k2-2、直流电机m1送至nmos管u2的d级，通过预驱电路2控制nmos管u2的g级的开关占空比，将nmos管u2的d级与nmos管u2的s级实现回路，直流电机m1反转。
24.当直流电机m2正转指令下达时，mcu发出命令，使继电器k1吸合，继电器k1的动触头k1-1打到静触头k1-2上，电源kl30导通至nmos管u3的d级，通过预驱电路3控制nmos管u3的g级的开关占空比，将nmos管u3的d级与nmos管u3的s级导通。由于继电器k2上的另一组触头组中的动触头k2-1a与该组触头组中的另一个静触头k2-3a之间为常闭触头，因此，继电器k1的静触头k1-2、继电器k1的动触头k1-1、nmos管u3的d级、nmos管u3的s级、直流电机m2、继电器k2上的另一组触头组中的动触头k2-1a、该组触头组中的另一个静触头k2-3a与地之间实现回路，直流电机m2正转。
25.当直流电机m2反转指令下达时，mcu发出命令，使继电器k2上的另一组触头组中的动触头k2-1a打到该组触头组中的另一个静触头k2-2a上，使得该触头组中的动触头k2-1a与该触头组中的一个静触头k2-2a闭合，电源kl30电压通过继电器k2上的触头组中的动触头k2-1a、该组触头组中的另一个静触头k2-2a、直流电机m2送至nmos管u4的d级，通过预驱电路4控制nmos管u4的g级的开关占空比，将nmos管u4的d级与nmos管u4的s级实现回路，直流电机m2反转。
26.同时，运用此原理，本实用新型不仅局限于此电路控制两个直流电机m1、m2，用此电路的扩展，可以实现两个以上的电机控制。