一种马达驱动保护电路及具有该电路的电器产品的制作方法_2

文档序号:8716797阅读:来源:国知局
合所述第一驱动支路或者配合所述第二驱动支路控制所述马达的转动速度。
[0060]基于以上实施例,如图2所示,为本实用新型实施例提供的一种马达驱动保护电路;该电路,包括:供电支路,第一驱动支路,第二驱动支路,故障检测支路,马达转速控制支路;
[0061]所述供电支路包括:供电芯片Ul和电容Cl ;
[0062]所述供电芯片Ul管脚I与所述电容Cl 一端相连;所述电容Cl另一端接地;
[0063]所述供电芯片Ul管脚2接地;
[0064]所述供电芯片Ul管脚3分别与所述马达电源使能控制端相连;
[0065]所述供电芯片Ul管脚4接电源VCC。
[0066]其中,所述电容Cl采用微法级电容。
[0067]所述故障检测支路包括:采样电阻R5 ;所述采样电阻R5两端分别与控制器的两个采样信号端AD-l,AD-2相连;所述采样电阻R5连接所述采样信号端AD-1端,还与所述供电芯片Ul管脚I相连,所述采样电阻R5连接所述采样信号端AD-2端,还与所述第一驱动支路相连。
[0068]其中,所述采样电阻R5采用小阻值的高精度电阻。
[0069]所述第一驱动支路包括:开关管Q4,开关管Ql ;
[0070]所述开关管Q4的管脚2与所述故障检测支路的电阻R5 —端相连;所述开关管Q4的管脚I与所述控制器的开关信号SWITCH_1相连;所述开关管Q4的管脚3接所述马达的管脚I ;
[0071]所述开关管Ql管脚2与所述电阻R5 —端相连;所述开关管Ql管脚I与所述控制器的开关信号SWITCH_2相连;所述开关管Ql管脚3接所述第二驱动支路。
[0072]所述第二驱动支路:开关管Q2,开关管Q5,开关管Q6,电阻R3 ;
[0073]所述开关管Q2管脚2与所述开关管Q5管脚2相连后与所述开关管Ql管脚3相连;
[0074]所述开关管Q2管脚I与所述开关管Q5管脚I相连后与所述开关管Q6管脚2相连;
[0075]所述开关管Q2管脚3分别接所述电阻R3 —端,所述控制器报错信号端ERROR,所述开关管Q6管脚I相连;所述电阻R3另一端接地;
[0076]所述开关管Q5管脚3与所述开关管Q6管脚2相连;
[0077]所述开关管Q6管脚3与所述马达的管脚I相连。
[0078]所述马达转速控制支路包括:开关管Q3 ;
[0079]所述开关管Q3管脚I分别与所述控制器的脉宽调制端,接地端相连;
[0080]所述开关管Q3管脚2接地;
[0081]所述开关管Q3管脚3与管脚5,管脚6相连后,接所述马达管脚2 ;
[0082]所述开关管Q3管脚4接所述马达管脚I。
[0083]其中,所述开关管Q3内部集成一个保护二极管。
[0084]基于以上实施例,如图3所示,为本实用新型实施例提供的另一种马达驱动保护电路;该电路,包括:供电支路,第一驱动支路,第二驱动支路,故障检测支路,马达转速控制支路;
[0085]所述供电支路包括:供电芯片Ul,电阻R2和电容Cl ;
[0086]所述供电芯片Ul管脚I与所述电容Cl 一端相连;所述电容Cl另一端接地;
[0087]所述供电芯片Ul管脚2接地;
[0088]所述供电芯片Ul管脚3分别与所述电阻R2—端,所述马达电源使能控制端相连;所述电阻R2另一端接地;
[0089]所述供电芯片Ul管脚4接电源VCC。
[0090]所述故障检测支路包括:采样电阻R5 ;所述采样电阻R5两端分别与控制器的两个采样信号端AD-l,AD-2相连;所述采样电阻R5连接所述采样信号端AD-1端,还与所述供电芯片Ul管脚I相连,所述采样电阻R5连接所述采样信号端AD-2端,还与所述第一驱动支路相连。
[0091]所述第一驱动支路包括:电阻Rl,开关管Q4,电阻R4,开关管Ql ;
[0092]所述电阻Rl —端分别接所述故障检测支路的电阻R5 —端,所述开关管Q4的管脚2 ;所述电阻Rl另一端分别接所述开关管Q4的管脚1,所述控制器的开关信号SWITCH_1 ;所述开关管Q4的管脚3接所述马达的管脚I ;
[0093]所述电阻R4 —端分别接所述电阻R5 —端,所述开关管Ql管脚2 ;所述电阻R4另一端分别接所述开关管Ql管脚I,所述控制器的开关信号SWITCH_2 ;所述开关管Ql管脚3接所述第二驱动支路。
[0094]所述第二驱动支路:开关管Q2,开关管Q5,开关管Q6,电阻R3 ;
[0095]所述开关管Q2管脚2与所述开关管Q5管脚2相连后与所述开关管Ql管脚3相连;
[0096]所述开关管Q2管脚I与所述开关管Q5管脚I相连后与所述开关管Q6管脚2相连;
[0097]所述开关管Q2管脚3分别接所述电阻R3 —端,所述控制器报错信号端ERROR,所述开关管Q6管脚I相连;所述电阻R3另一端接地;
[0098]所述开关管Q5管脚3与所述开关管Q6管脚2相连;
[0099]所述开关管Q6管脚3与所述马达的管脚I相连。
[0100]所述马达转速控制支路包括:开关管Q3和电阻R6 ;
[0101]所述开关管Q3管脚I分别与所述电阻R6—端,所述控制器的脉宽调制端相连;所述电阻R6另一端接地;
[0102]所述开关管Q3管脚2接地;
[0103]所述开关管Q3管脚3与管脚5,管脚6相连后,接所述马达管脚2 ;
[0104]所述开关管Q3管脚4接所述马达管脚I。
[0105]需要说明的是,所述开关管Q3内部集成一个保护二极管。所述开关管Q4,Q1可以为P-MOS管,该管选择导通电压较低的;所述开管管Q2,Q5,Q6为型号相同的PNP三极管;所述电阻R4,Rl, R2,R6均可以选择100K欧姆左右,保证电路稳定性;所述电容Cl采用微法级电容;所述采样电阻R5采用小阻值的高精度电阻。
[0106]基于以上电路对其工作原理进行详细说明:
[0107]正常情况下,控制器MCU发出控制信号控制所述电源芯片U1,马达及其转动速度。控制器MCU通过M0TR0_LD0_EN端发送电源使能控制信号为高电平,脉宽调制端PWM_M0T0R由MCU输出控制马达转动需要的PWM波形。控制器通过开关管脚发送开关信号SWITCH_1是低电平,SWITCH_2是高电平,使得开关管Q4导通,开关管Ql关断,电流从电源芯片Ul流出后,依次经过电阻R5,开关管Q4,马达,以及开关管Q3到地。
[0108]在马达转动的时候,对电阻R5两端的电压进行AD采样,控制器内部预先设定正常的导通电流应该小于ISET-1,则只有当控制器采样的电压信号V2,VI,满足V2-V1〈=R5*ISET-1时,MCU认为马达的运转正常,MCU恒定的输出SWITCH_1为低电平,SWITCH_2为高电平,保持开关管Q4的导通和开关管Ql的关断状态,此为第一驱动电流路径。此时马达转速受MCU输出的PWM波进行控制。
[0109]当所述采样信号V2-V1〉R5*ISET-1时,则认为是马达MOTOR的运转异常,此时MCU输出SWITCH_1为高电平,SWITCH_2为低电平,使得开关管Q4关断和开关管Ql导通。这样,使得从电源芯片Ul出来的电流依次流经电阻R5,开关管Q1,开关管Q5,开关管Q6,马达,开关管Q3,最后接地,此为第二驱动电流路径。在此路径时,马达的转速不完全受MCU输出的PWM控制,而是以设定好的恒流工作,直到采样电压恢复正常,恢复到第一驱动电流路径后,又恢复了 MCU对马达的完全控制。
[0110]在所述第二驱动电流路径中,由于所述开管管Q2,Q5,Q6为型号相同的三极管,所以β Q5= β Q2= β Q6= β , ICO = ICl = IC ; β为三极管的直流放大倍数。
[0111]在节点A 的电流方程为:Ie2= I c+2Ib= Ic+2Ic/f3,
[0112]所以,Ic=[β/(β+2)]*I E2= [β/(β+2)]*[(1+β )/β ]*I C2
[0113]= [(1+β )/(β+2]]*IC
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