一种直流电机控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动控制领域，尤其是涉及一种直流电机控制电路。
【背景技术】
[0002]直流电机控制电路，用于控制直流电机的转速和转向。
[0003]在实际的控制系统中，需要控制电机正反转，以带动负载实现正向运动或反向运动，其中，通过切换电源极性的方式可实现控制电机正反转。
[0004]随着电力电子技术的发展，使大功率开关得到推广，通过大功率开关器件控制电机正反转的控制方式可提高切换速率，并逐步替代了原先切换电源的控制方式。此后，逐渐出现了以单片机为核心，输出4路PWM以驱动Η桥的控制方式，但是，这种控制方式需要单片机控制Η桥的单个桥臂上的开关延时导通，占用单片机的资源较大。
[0005]作为改进，现有公告号为CN104065315A的专利公开了一种有刷直流电机多闭环驱动控制器，包括上位机、通信接口模块、MCU控制模块、电机驱动模块、信息采集模块和电源模块，上位机通过通信接口模块与MCU控制模块输入端连接，MCU控制模块输出端与电机驱动模块输入端连接，电机驱动模块输出端与直流电机连接，信息采集模块输入端与电机驱动模块和直流电机连接，信息采集模块输出端与MCU控制模块连接，通信接口模块、MCU控制模块和电机驱动模块均与电源模块连接；所述电机驱动模块包括两块半桥控制芯片和Η桥驱动电路。
[0006]在上述专利的附图6中，连接微控制器的两个输出端(分别用于输出PWM信号和DIR信号)通过逻辑门电路(由图中的元器件U3、U4和U6构成)连接至半桥控制芯片，通过输出DIR信号控制电机的转向，通过输出PWM信号控制电机的转速，解决了占用单片机资源大的问题。
[0007]但是，在上述控制器的电路工作时，难免伴随着元器件的升温，其中一些元器件的参数易受温升影响而出现变化，亦或是受静电的影响，最终出现过压现象，烧坏芯片，导致电路无法正常工作。
【实用新型内容】
[0008]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种直流电机控制电路，可解决芯片因过压而烧坏的问题。
[0009]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:一种直流电机控制电路，包括，
[0010]控制单元，用于输出控制电机转向的DIR信号，以及控制电机转速的PWM信号；
[0011]驱动单元，耦接于电机，接收该DIR信号和该PWM信号，并依据该DIR信号和该PWM信号分别控制所述电机的转向和转速；
[0012]过压保护单元，耦接于驱动单元，以检测驱动单元的工作电压，并向控制单元输出相关于该工作电压的测压信号。
[0013]本实用新型进一步设置为:所述DIR信号包括第一 DIR信号和与该第一 DIR信号反向的第二 DIR信号，所述PWM信号包括第一 PWM信号和与该第一 PWM信号互锁的第二 PWM
信号;
[0014]所述控制单元包括MCU单元和耦接于MCU单元的信号转换单元，所述信号转换单元包括，
[0015]第一输出端，用于输出该第一 DIR信号；
[0016]第二输出端，用于输出该第二 DIR信号；
[0017]第三输出端，用于输出该第一 PWM信号；
[0018]第四输出端，用于输出该第二 PWM信号。
[0019]本实用新型进一步设置为:所述信号转换单元包括，
[0020]非门电路，包括一个耦接于MCU单元的第一输出端的输入端，以及一个输出端；
[0021]第一与门电路，包括一个耦接于MCU单元的第二输出端的输入端，一个耦接于非门电路输出端的输入端，以及一个用于输出该第一 PWM信号的输出端；
[0022]第二与门电路，包括两个分别耦接于MCU单元的第一、二输出端的输入端，以及一个用于输出该第二 PWM信号的输出端。
[0023]本实用新型进一步设置为:所述驱动单元包括，
[0024]Η桥驱动电路，耦接于电机；
[0025]第一控制部，具有一个接收该第一 DIR信号的输入端，以及一个耦接于所述Η桥上桥臂的其中一个开关器件的输出端；
[0026]第二控制部，具有一个接收该第二 DIR信号的输入端，以及一个耦接于所述Η桥上桥臂的其中另一个开关器件的输出端；
[0027]所述Η桥下桥臂的两个开关器件分别用于接收该第一 PWM信号和该第二 PWM信号。
[0028]本实用新型进一步设置为:所述过压保护单元包括，
[0029]分压单元，具有两个分别耦接于VCC端和GND端的输入端，以及一个依据VCC电压输出一幅值小于该VCC电压的该测压信号；
[0030]稳压单元，耦接于所述分压单元，使该测压信号保持稳定并输出至所述MCU单元。
[0031]本实用新型进一步设置为:所述Η桥上桥臂的公共端与VCC端之间耦接有保险电阻。
[0032]本实用新型进一步设置为:所述分压单元的一个输入端通过所述保险电阻与VCC
端親接。
[0033]本实用新型进一步设置为:还包括，
[0034]过流保护单元，耦接于驱动单元，以检测驱动单元的工作电流，并在该工作电流大于一参考值时向控制单元输出一过流信号。
[0035]本实用新型进一步设置为:所述Η桥下桥臂的公共端与GND端之间耦接有采样电阻，
[0036]所述过流保护单元通过所述采样电阻检测驱动单元的工作电流。
[0037]通过采用上述技术方案，本实用新型控制单元只输出第一 PWM信号或第二 PWM信号，并输出两个反向的第一 DIR信号和第二 DIR信号，从而控制驱动单元驱动电机正反转，减少了对单片机资源的占用，同时采取逻辑门对第一、第二 PWM信号，以及第一、第二 DIR信号的控制，可避免因第一、第二 PWM信号，或者第一、第二 DIR信号相同，造成Η桥短路而烧毁Η桥的开关器件。此外，通过过流保护单元和过压保护单元向MCU单元分别反馈过流信号和测压信号，一方便避免电机过流运行，另一方面避免电机过压运行，并防止芯片过压烧坏。
【附图说明】
[0038]图1为本实用新型的功能框图；
[0039]图2为图1中控制单元的原理图；
[0040]图3为图1中驱动单元的原理图；
[0041]图4为图1中过压保护单元的原理图；
[0042]图5为图1中过流保护单元的原理图。
[0043]附图标记:100、控制单元；110、MCU单元；120、信号转换单元；200、驱动单元；210、Η桥驱动电路；220、第一控制部；230、第二控制部；300、过压保护单元；310、分压单元；320、稳压单元；400、过流保护单元；410、参考电压输出单元；PWM-1-A、第一 PWM信号；PWM-1-B、第二PWM信号；DIR-1-1、第一 DIR信号；DIR_I_2、第二DIR信号；ADC_L、过流信号；SEN1、测压信号。
【具体实施方式】
[0044]参照图1至图5对本直流电机控制电路的实施例做进一步说明。
[0045]权利要求书中的第一 DIR信号、第二 DIR信号、第一 PWM信号和第二 PWM信号在本实施例中分别表示为信号DIR-1-1、信号DIR-1-2、信号PWM-1-A和信号PWM-1-B。
[0046]权利要求书中的第一 PWM信号与第二 PWM信号互锁意为:当输出第一 PWM信号时，第二 PWM信号不输出；当输出第二 PWM信号时，第一 PWM信号不输出。
[0047]权利要求书中的第一 DIR信号和第二 DIR信号均为数字信号，第一 DIR信号与第二DIR信号反向意为:当第一 DIR信号为1时，第二 DIR信号为0 ;当第二 DIR信号为1时，第一 DIR信号为0。
[0048]基于上述叙述，以下进一步公开实施例:
[0049]参照图1，本实施例中的直流电机控制电路可分为控制单元100、驱动单元200、过压保护单元300和过流保护单元400四大模块；其中，控制单元100用于向驱动单元200输出DIR信号(此处的DIR信号包括信号DIR-1-1和信号DIR-1-2)和PWM信号(此处的PWM信号包括信号PWM-1-A和信号PWM-1-B);驱动单元200接收该DIR信号和该PWM信号控制以电机的转向和转速；过流保护单元400耦接于驱动单元200以检测驱动单元200的工作电流，并在该工作电流大于一参考值时向控制单元100输出一过流信号ADC-L ;过压保护单元300耦接于