一种直流电机控制及保护电路制造技术

本实用新型专利技术提出一种直流电机控制及保护电路，目的在于提升电控板的安全性，其特征在于，包括：MCU主控模块、温度检测模块与电机控制及保护模块，所述电机控制及保护模块包括用于连接并驱动电机运转的驱动电路、连接所述驱动电路以检测工作电流的电流检测电路、以及与电机并联以防止反向电动势的保护电路。本申请对电机的温度及电流识别功能，从而实现电机工作时间控制、电机卡死控制、电机短路控制、电机过温控制等功能，对电机、控制板及电源都起到较好的保护作用，保证了设备的使用安全。保证了设备的使用安全。保证了设备的使用安全。

【技术实现步骤摘要】
一种直流电机控制及保护电路


[0001]本技术属于直流电机
，涉及一种直流电机控制及保护电路。

技术介绍

[0002]动力设备中的电机需由控制板来实现开关及速度调节的控制，从而满足不同场景下的应用需求。目前，电机控制板侧重于对电机的动作控制设计，包括输出功率、开关频率、正反转向等，但是电机的动作设计越复杂多变，越是容易导致电机寿命缩短、电机不转、电机运转中起火、控制板烧废、电池报废等问题的发生，因此亟需在电机控制板上做好保护设计，保障电机控制板、电机、及至动力设备的运行安全。

技术实现思路

[0003]基于
技术介绍
中所提及的问题，本技术提出一种直流电机控制及保护电路，提升电控板的安全性，其具体通过下技术手段实现：
[0004]本技术的直流电机控制及保护电路包括：MCU主控模块与电机控制及保护模块，所述电机控制及保护模块包括用于连接并驱动电机运转的驱动电路、连接所述驱动电路以检测工作电流的电流检测电路、以及与电机并联以防止反向电动势的保护电路。
[0005]于本技术的一个或多个实施例当中，所述驱动电路包括N型三极管 Q1、P型三极管Q2和场效应管Q4，N型三极管Q1的基极连接至MCU主控模块以获取驱动信号，其集电极经由电阻R2和R3连接至直流电源B+，其发射极接地；P型三极管Q2的发射极与基极分别接于电阻R2两端，其集电极经电阻 R5和R6接地；电阻R5和R6的连接点与场效应管Q4的栅极连接，场效应管Q4的漏极连接至电机电极。
[0006]于本技术的一个或多个实施例当中，所述电流检测电路接于场效应管 Q4的源极与地端之间，其输出端与MCU主控模块连接以输出工作电流。
[0007]于本技术的一个或多个实施例当中，所述电流检测电路包括电阻R16、 R18和R20，以及电容C9；所述电阻R16和R18并联接于场效应管Q4的源极与地端之间，所述电阻R20一端连接场效应管Q4的源极，另一端连接至MCU 主控模块且连接有所述电容C9。
[0008]于本技术的一个或多个实施例当中，所述保护电路包括并联接于电机两端的二极管D2和电容C11，所述二极管D2的正极连接电机的负电极，二极管D2的负极连接电机的正电极。
[0009]于本技术的一个或多个实施例当中，还包括一用于获取电机温度的温度检测模块，所述温度检测模块与MCU主控模块连接。
[0010]于本技术的一个或多个实施例当中，所述温度检测模块包括热敏电阻 NTC1及与之并联的电容C16。
[0011]于本技术的一个或多个实施例当中，还包括电源管理模块，所述电源管理模块包括开关机键、按键识别电路和供电锁定电路、稳压电路，所述按键识别电路的输出端连接至MCU主控模块，所述供电锁定模块连接电池并受控于 MCU主控模块实现供电输出状态
锁定，所述稳压电路连接供电锁定电路。
[0012]于本技术的一个或多个实施例当中，所述供电锁定电路包括三极管 Q18和Q19，所述三极管Q18的基极连接至MCU主控模块以获取供电锁定信号，其集电极经电阻R53和R54连接直流电源，其发射极接地；所述三极管Q18的发射极与基极接于电阻R53的两端，其集电极经稳压管ZD1连接至稳压电路的输入端。
[0013]于本技术的一个或多个实施例当中，所述按键识别电路包括串联连接的电阻R55和R56、以及稳压管ZD2；所述开关机键的一端连接直流电源，另一端电阻R55；电阻R55和R56的连接点与MCU主控模块连接以反馈开关机信号；所述稳压管ZD2与电阻R56并联。
[0014]本技术的有益效果是：对电机的温度及电流识别功能，从而实现电机工作时间控制、电机卡死控制、电机短路控制、电机过温控制等功能，对电机、控制板及电源都起到较好的保护作用，保证了设备的使用安全。
附图说明
[0015]图1为本技术的原理框图。
[0016]图2为本技术的电源管理模块的电路原理图。
[0017]图3为本技术的MCU主控模块的电路原理图。
[0018]图4为本技术的电机控制模块的电路原理图。
具体实施方式
[0019]如下结合附图1至4对本申请方案作进一步描述：
[0020]本技术的直流电机控制及保护电路包括：电源管理模块、温度检测模块、MCU主控模块与电机控制及保护模块，所述电机控制及保护模块包括用于连接并驱动电机运转的驱动电路、连接所述驱动电路以检测工作电流的电流检测电路、以及与电机并联以防止反向电动势的保护电路；所述温度检测模块设于电机外壳之上用于获取电机温度，其输出端与MCU主控模块连接。本实施例中的电流检测是通过对电机工作电流进行检测并与设定的值比较判断出电机的工作状态，再对电机做出相应的控制，温度检测是对电机外壳的温度进行实时的测量，当出现工作温度超过额定值时控制电机停止工作，等温度正常后才能重启动工作。
[0021]在本实施例中，MCU主控模块采用赛元92系列单片机，该单片机内集成有12位的AD功能模块和10位的PWM功能模块，由电阻R58、R59、R60以及 LED1、LED2、LED3组成状态显示灯电路。
[0022]所述驱动电路包括N型三极管Q1、P型三极管Q2和场效应管Q4，N型三极管Q1的基极连接至MCU主控模块以获取驱动信号，其集电极经由电阻R2和 R3连接至直流电源B+，其发射极接地；P型三极管Q2的发射极与基极分别接于电阻R2两端，其集电极经电阻R5和R6接地；电阻R5和R6的连接点与场效应管Q4的栅极连接，场效应管Q4的漏极连接至电机电极，由场效应管Q4 实现大电流驱动。电机的驱动信号经三极管Q1和Q2转换后，信号由低电转为高电对驱动场效应管Q4更有利，场效应管Q4损耗小，发热低。所述电流检测电路接于场效应管Q4的源极与地端之间，其包括电阻R16、R18和R20，以及电容C9；所述电阻R16和R18并联接于场效应管Q4的源极与地端之间，所述电阻R20一端连接场效应管Q4的源极，另一端连接至
MCU主控模块且连接有所述电容C9。所述保护电路包括并联接于电机两端的二极管D2和电容C11，所述二极管D2的正极连接电机的负电极，二极管D2的负极连接电机的正电极，避免反向电动势损坏场效应管Q4。所述温度检测模块包括热敏电阻NTC1及与之并联的电容C16。
[0023]所述电源管理模块包括开关机键SW1、按键识别电路和供电锁定电路、稳压电路，所述按键识别电路的输出端连接至MCU主控模块，所述供电锁定模块连接电池并受控于MCU主控模块实现供电输出状态锁定，所述稳压电路连接供电锁定电路。所述供电锁定电路包括三极管Q18和Q19，所述三极管Q18的基极连接至MCU主控模块以获取供电锁定信号，其集电极经电阻R53和R54连接直流电源，其发射极接地；所述三极管Q18的发射极与基极接于电阻R53的两端，其集电极经稳压管ZD1连接至稳压电路的输入端。所述按键识别电路包括串联连接的电阻R55和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流电机控制及保护电路，其特征在于，包括：MCU主控模块与电机控制及保护模块，所述电机控制及保护模块包括用于连接并驱动电机运转的驱动电路、连接所述驱动电路以检测工作电流的电流检测电路、以及与电机并联以防止反向电动势的保护电路，该MCU主控模块分别与驱动电路和电流检测电路连接。2.根据权利要求1所述的直流电机控制及保护电路，其特征在于，所述驱动电路包括N型三极管Q1、P型三极管Q2和场效应管Q4，N型三极管Q1的基极连接至MCU主控模块以获取驱动信号，其集电极经由电阻R2和R3连接至直流电源B+，其发射极接地；P型三极管Q2的发射极与基极分别接于电阻R2两端，其集电极经电阻R5和R6接地；电阻R5和R6的连接点与场效应管Q4的栅极连接，场效应管Q4的漏极连接至电机电极。3.根据权利要求2所述的直流电机控制及保护电路，其特征在于，所述电流检测电路接于场效应管Q4的源极与地端之间，其输出端与MCU主控模块连接以输出工作电流。4.根据权利要求3所述的直流电机控制及保护电路，其特征在于，所述电流检测电路包括电阻R16、R18和R20，以及电容C9；所述电阻R16和R18并联接于场效应管Q4的源极与地端之间，所述电阻R20一端连接场效应管Q4的源极，另一端连接至MCU主控模块且连接有所述电容C9。5.根据权利要求2所述的直流电机控制及保护电路，其特征在于，所述保护电路包括并联接于电机两端的二极管D2和电容C11，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王达容，陈元广，黄燕，陈元佳，
申请(专利权)人：中山市春桥电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：