一种低压无刷直流电机控制器输入电压保护电路制造技术

一种低压无刷直流电机控制器输入电压保护电路，包括：线性稳压单元，用于在变化的供电电压Vin下提供稳定的输出电压Vout和采集电压Vdcs；双限保护比较单元，用于提供参考电压Uref1、Uref2与采集电压Vdcs进行比较后输出输出信号Vs；继电器及驱动单元，用于通过接收输出信号Vs的电平高低来控制继电器是否工作。通过对控制器输入电压进行电路保护，将控制器的输入电压稳定保持在规定合理的电压区间内，通过双限保护比较单元的设置，将双限比较器作为核心单元，一路信号输入时，过压欠压都会触发保护，使得控制器的工作更加安全稳定，增加了控制器的使用寿命，使得整个电路稳定性高，更加安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种低压无刷直流电机控制器输入电压保护电路
本技术涉及一种低压无刷直流电机控制器输入电压保护电路。
技术介绍
随着无刷直流电机大范围多领域使用，无刷直流电机控制器相关技术和产品也越来越受到重视，现有技术中，对于控制器的安全，一般选择在控制器内加强欠压保护和过流保护，控制器本身损坏时，会影响直流电机的工作，甚至出现安全问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种低压无刷直流电机控制器输入电压保护电路。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种低压无刷直流电机控制器输入电压保护电路，包括线性稳压单元，用于在变化的供电电压Vin下提供稳定的输出电压Vout和采集电压Vdcs；双限保护比较单元，用于提供参考电压Uref1、Uref2与采集电压Vdcs进行比较后输出输出信号Vs；继电器及驱动单元，用于通过接收输出信号Vs的电平高低来控制继电器是否工作。在某些实施例中，所述的线性稳压单元包括基准电压源、NPN型三极管，所述基准电压源由一个稳压器提供，所述NPN型三极管发射极与输入电压Vin相连，所述NPN型三极管的集电极与输出电压Vout相连，所述NPN型三极管的基极与所述稳压器的输出端相连，所述NPN三极管用于放大所述基准电压源。在某些实施例中，所述双限保护比较单元由双限比较器和电压保护的设定参考电路组成，所述双限比较器包括同相比较器和反相比较器，两个所述比较器的输出端分别通过二极管D1和D2后连接在一起，用于提供所述双限保护比较单元的输出信号Vs；所述设定参考电路为连接输出电压Vout下的电阻分压电路，用于提供参考电压Uref1和Uref2。在某些实施例中，所述继电器及驱动单元包括隔离光耦、驱动信号放大器和继电器。所述隔离光耦用于将所述双限保护比较单元的输出信号Vs进行电平转换，由5V电平信号转换为Vin；所述驱动信号放大器用于将输出信号Vs进行放大；所述继电器用于控制控制器的工作与否。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：通过对控制器输入电压进行电路保护，将控制器的输入电压稳定保持在规定合理的电压区间内，通过双限保护比较单元的设置，将双限比较器作为核心单元，一路信号输入时，过压欠压都会触发保护，使得控制器的工作更加安全稳定，增加了控制器的使用寿命，使得整个电路稳定性高，更加安全可靠。附图说明图1为线性稳压单元；图2为双限保护比较单元；图3为驱动单元；具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的描述。如各附图所示，一种低压无刷直流电机控制器输入电压保护电路，包括线性稳压单元，用于在变化的供电电压Vin下提供稳定的输出电压Vout和采集电压Vdcs；双限保护比较单元，用于提供参考电压Uref1、Uref2与采集电压Vdcs进行比较后输出输出信号Vs；继电器及驱动单元，用于通过接收输出信号Vs的电平高低来控制继电器是否工作。在本实施例中，如附图1所示的线性稳压单元，包括基准电压源、NPN型三极管，基准电压源由一个稳压器提供，稳压器的输入端通过电阻R17及R18与输入电压Vin相连接，稳压器的输出端与NPN型三极管的基极相连接，用于提供稳定电压；NPN型三极管的发射极与输入电压Vin相连，集电极与输出电压Vout相连，NPN三极管用于放大基准电压源。线性稳压单元工作时，通过调整电阻R12和R11的阻值，来稳定输出电压，Vout=（1+R11/R12）Vref，这里选择的基准电压源Vref是2.5V，R11和R12阻值相同，因此电路设计需求是稳压输出5V。如果输入电压Vin增大，进而使得输出电压也要随之增大，则通过R11和R12之间采样分压得到的电压会按比例增大，但是基准电压源的1脚电压要始终保持2.5V不变，所以NPN型三极管的Ube要减小，随之NPN型三极管的集电极电流Ic也要减小，同时集电极电压Uce增大，最后使输出电压5V保持不变。电阻R17和R18是对控制器输入电压的实时分压采样，输出输出电压Vdcs和双限保护单元的设定值进行比较。在本实施例中，如附图2所示的双限保护比较单元由双限比较器和电压保护的设定参考电路组成，设定参考电路为连接输出电压Vout下的电阻分压电路，用于提供参考电压Uref1和Uref2，其中设定参考电路为一个电阻分压电路，Uref1大于Uref2。双限比较器包括同相比较器和反相比较器，两个比较器的输入电压各通过电阻R4和R7分别接入同相输入端，两个参考电压Uref1和Uref2分别加在反相输入端，从电压保护设定参考电路可知Uref1>Uref2，两个运放输出端分别通过二极管D1和D2，然后连接在一起，作为双限比较器的输出。当控制器输入电压采集输出VDCS低于Uref2或者高于Uref1时，输入电压处于欠压和过压状态，双限保护单元的输出信号VS由低电平跳变成高电平。在本实施例中，如附图3所示的继电器及驱动单元包括隔离光耦、驱动信号放大器和继电器。隔离光耦将双限保护单元的输出信号Vs进行电平转换，由5V电平信号转换为Vin，同时为了满足驱动继电器触点吸合和断开，增加了NPN型三极管Q2对Vs信号进行放大，增加其驱动能力；当输入电压处于合理电压范围内时，Vs输出低电平，此时光耦U2导通，Q2导通，继电器K1线圈得电，继电器触点闭合，控制器输入电压正常给入，控制器正常工作；当输入电压处于欠压或过压时，Vs输出高电平，此时Q2处于截止状态，继电器K1线圈失电，继电器触点断开，输入电压不会给入控制器，对控制器起到保护作用。因此，电路运作时，比较单元分别接收到设定参考单元的参考电压Uref1、Uref2和线性稳压单元提供的采集电压Vdcs，其中的采集电压Vdcs同步连接同向比较器的同向输入端与反向比较器的反向输入端，Uref1与同向比较器的反向输入端相连接，Uref2与反向比较器的同向输入端相连接，当采集电压Vdcs小于参考电压Uref1并大于参考高电压Uref2时，同向比较器与反向比较器同时输出低电平，输出信号Vs为低电平信号，驱动单元控制控制继电器得电工作；当采集电压Vdcs大于参考电压Uref1时，同向比较器输出高电平，输出信号Vs为高电平信号，驱动单元控制控制继电器断电停止；当采集电压Vdcs小于参考电压Uref2时，反向比较器输出高电平，输出信号Vs为高电平信号，驱动单元控制控制继电器断电停止；进而实现其以双限比较器作为核心单元在过压欠压都可触发继电器的保护功能，更安全稳定可靠的优点，而且电路结构简单，成本低。当然，与所有电路中的比较器一样，双限保护比较单元中的同相比较器和反相比较器上设置有上拉电阻，来保证比较器反相输入端电压小于同相输入端电压时，能够输出高电平而不是相当于一根悬空的导线。上述实施例只为说明本技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的保护范围。凡根据本技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低压无刷直流电机控制器输入电压保护电路，其特征在于，包括：/n线性稳压单元，用于在变化的供电电压Vin下提供稳定的输出电压Vout和采集电压Vdcs；/n双限保护比较单元，用于提供参考电压Uref1、Uref2与采集电压Vdcs进行比较后输出输出信号Vs；/n继电器及驱动单元，用于通过接收输出信号Vs的电平高低来控制继电器是否工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种低压无刷直流电机控制器输入电压保护电路，其特征在于，包括：
线性稳压单元，用于在变化的供电电压Vin下提供稳定的输出电压Vout和采集电压Vdcs；
双限保护比较单元，用于提供参考电压Uref1、Uref2与采集电压Vdcs进行比较后输出输出信号Vs；
继电器及驱动单元，用于通过接收输出信号Vs的电平高低来控制继电器是否工作。


2.根据权利要求1所述的一种低压无刷直流电机控制器输入电压保护电路，其特征在于，所述的线性稳压单元包括基准电压源、NPN型三极管，所述基准电压源由一个稳压器提供，所述NPN型三极管发射极与输入电压Vin相连，所述NPN型三极管的集电极与输出电压Vout相连，所述NPN型三极管的基极与所述稳压器的输出端相连，所述NPN三极管用于放大所述基准电压源。
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【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，李成泉，陈云，
申请(专利权)人：贵州航天林泉电机有限公司苏州分公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32