一种墙面机器人电机控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种墙面机器人电机控制电路，包括电源模块、控制模块、隔离模块及相桥模块；电源模块用于对整个电机控制电路进行供电，隔离模块与控制模块电连接，用于对PWM控制信号及SD控制信号进行隔离，以保护控制模块，相桥模块与隔离模块电连接，用于对电机进行三相时序控制；还包括过电流保护模块；过电流保护模块与隔离模块电连接，用于通过对电机瞬时电流进行采样、比较，对电机进行控制，以保护电流。实施本实用新型专利技术，解决了现有的墙面机器人的无刷直流电机，当电机发生堵转时，由于驱动电路板体积大、驱动功率小，在过流时无法有效保护电机的问题。保护电机的问题。保护电机的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种墙面机器人电机控制电路


[0001]本技术涉及电机控制电路
，特别涉及一种墙面机器人电机控制电路。

技术介绍

[0002]电机是将电能通过驱动轴转化机械能的一种装置。驱动轴带动外部的机械装置运转以实现所需要的各种功能。直流无刷电机是在直流有刷电机的基础上发展起来的一种新型电机，它克服了传统直流电机的机械换向器和电刷带来的一系列限制，具备电机结构简单、运行可靠、维护方便等优点。直流无刷电机广泛应用于计算机外围设备、医疗器械、仪器仪表、家电、工业自动化等领域。
[0003]无刷直流电机是由电动机主体和驱动模块组成，是一种无电刷和无换向器的电机，因此也称为无换向器电机。由于无刷直流电机是采用晶体管换向电路代替电刷与换向器，因此也被称为电子换向式直流电机。
[0004]现有的无刷直流电机被广泛应用于各个领域，例如，墙面机器人的驱动电机中。但是，现有的无刷直流电机并不具有自动进行过流保护的功能，以无刷直流电机应用于墙面机器人中为例，无刷直流电机作为墙面机器人的驱动电机，当发生驱动电机堵停后，驱动电机还会有个力加在墙面上，驱动电机堵住后电流增大，使得驱动电机、驱动芯片等器件因电流而产生热量，长时间会烧坏驱动电机或者驱动芯片。
[0005]通常情况下，现有无刷直流电机的过流保护是选用额定工作电流的1.3～1.5 倍值作为过流保护值，当电流超过保护值后关断输出，保持电机工作电流恒定，保护电机，这种保护方式在电机正常运行过程中可以有效保护电机不过载。但现有的墙面机器人的无刷直流电机，驱动电路板体积大、驱动功率小，在过流时无法有效保护电机。

技术实现思路

[0006]现有的墙面机器人的无刷直流电机，当电机发生堵转时，由于驱动电路板体积大、驱动功率小，在过流时无法有效保护电机。
[0007]针对上述问题，提出一种墙面机器人电机控制电路，通过构建级联差分放大单元比较电机瞬时电流与设定阈值，超过设定阈值时输出与当前运行信号相反的控制信号并利用锁存器单元进行锁存，持续对电机进行控制，保持电机停止运行状态，并利用延时单元对瞬时控制信号进行延时处理，以避免误触发，解决了现有的墙面机器人的无刷直流电机，当电机发生堵转时，由于驱动电路板体积大、驱动功率小，在过流时无法有效保护电机的问题。
[0008]第一方面，一种墙面机器人电机控制电路，包括：
[0009]电源模块；
[0010]控制模块；
[0011]隔离模块；
[0012]相桥模块；
[0013]所述电源模块用于对整个电机控制电路进行供电，所述隔离模块与所述控制模块电连接，用于对PWM控制信号及SD控制信号进行隔离，以保护控制模块，所述相桥模块与所述隔离模块电连接，用于对所述电机进行三相时序控制；且，
[0014]所述电机控制电路还包括：
[0015]过电流保护模块；
[0016]所述过电流保护模块与所述隔离模块电连接，用于通过对电机瞬时电流进行采样、比较，对所述电机进行控制，以保护电流。
[0017]结合本技术所述的墙面机器人电机控制电路，第一种可能的实施方式中，所述过电流保护模块包括：
[0018]差分放大单元；
[0019]延时单元；
[0020]锁存器单元；
[0021]所述差分放大单元用于对采样电流进行放大、比较，以获取所述电机瞬时电流，并将所述瞬时电流与设定阈值进行比较，输出第一控制信号到所述延时单元；
[0022]所述延时单元与所述差分放大单元电连接，用于对所述第一控制信号进行延时处理，以获取第二控制信号；
[0023]所述锁存器单元与所述延时单元电连接，用于根据接收到的所述第一控制信号类型，对第二控制信号进行锁存处理，以控制电机运转。
[0024]结合本技术第一种可能的实施方式，第二种可能的实施方式中，所述差分放大单元包括：
[0025]采样电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、电容C2、第一运算放大器IC1、第二运算放大器IC2及输入电源；
[0026]所述电阻R2的一端与电阻R4的一端共接后连接所述第一运算放大器的正相输入端，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R4的另一端与所述采样电阻 R1的一端、电容C1的一端电机的电压输出端共接，所述电容C1的另一端接地；
[0027]所述电阻R3的一端分别与所述电阻R5的一端及所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述电阻R3的另一端与所述电阻R1的另一端共接后接地；
[0028]所述电阻R5的另一端与所述第一运算放大器IC1、第二运算放大器IC2的反相输入端及电容C2的一端共接，所述电容C2的另一端接地；
[0029]所述电阻R6、电阻R7的一端共接后连接所述第二运算放大器IC2的正相输入端，所述电阻R6的另一端连接输入电源，所述电阻R7的另一端接地；
[0030]所述第一运算放大器IC1的供电端连接所述输入电源，公共接地端接地；
[0031]所述第二运算放大器IC2的输出端为第一输出端，所述第一输出端与所述电阻R8连接后形成第二输出端。
[0032]结合本技术第二种可能的实施方式，第三种可能的实施方式中，所述延时单元包括：
[0033]延时处理芯片U1、电阻R9、电容C3及三极管Q1；
[0034]所述第一输出端与所述延时处理芯片U1引脚1连接，所述延时处理芯片 U1引脚3
接地，所述延时处理芯片U1引脚4与所述三极管Q1的集电极、电容 C3的一端及电阻R9的一端共接，所述电阻R9的另一端与所述延时处理芯片 U1的电源输入端共接后连接所述输入电源；
[0035]所述第二输出端与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的发射极及电容C3的另一端共接后接地；
[0036]所述延时处理芯片U1引脚2为转换输出端。
[0037]结合本技术第三种可能的实施方式，第四种可能的实施方式中，所述锁存器单元包括：
[0038]锁存器芯片U2、电阻R10、电阻R11、电容C4及二极管D1；
[0039]所述输入电源连接电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端与所述二极管 D1的阳极共接后连接所述锁存器芯片U2的引脚1连接；
[0040]所述锁存器芯片U2的引脚2接地；
[0041]所述输入电源与所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端与所述转换输出端共接后与所述锁存器芯片U2的引脚3连接；
[0042]所述锁存器芯片U2的引脚4用于输出所述第二控制信号；
[0043]所述输入电源与所述锁存器芯片U2的引脚5及电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端连接所述锁存器芯片U2的引脚6后接地。
[0044]结合本技术第四种可能的实施方式，第五种可能的实施方式中，所述隔离模块包括：
[0045]第一隔离单元；
[0046]第二隔离单元；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种墙面机器人电机控制电路，其特征在于，包括：电源模块；控制模块；隔离模块；相桥模块；所述电源模块用于对整个电机控制电路进行供电，所述隔离模块与所述控制模块电连接，用于对PWM控制信号及SD控制信号进行隔离，以保护控制模块，所述相桥模块与所述隔离模块电连接，用于对所述电机进行三相时序控制；且，所述电机控制电路还包括：过电流保护模块；所述过电流保护模块与所述隔离模块电连接，用于通过对电机瞬时电流进行采样、比较，对所述电机进行控制，以保护电流。2.根据权利要求1所述的墙面机器人电机控制电路，其特征在于，所述过电流保护模块包括：差分放大单元；延时单元；锁存器单元；所述差分放大单元用于对采样电流进行放大、比较，以获取所述电机瞬时电流，并将所述瞬时电流与设定阈值进行比较，输出第一控制信号到所述延时单元；所述延时单元与所述差分放大单元电连接，用于对所述第一控制信号进行延时处理，以获取第二控制信号；所述锁存器单元与所述延时单元电连接，用于根据接收到的所述第一控制信号类型，对第二控制信号进行锁存处理，以控制电机运转。3.根据权利要求2所述的墙面机器人电机控制电路，其特征在于，所述差分放大单元包括：采样电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C1、电容C2、第一运算放大器IC1、第二运算放大器IC2及输入电源；所述电阻R2的一端与电阻R4的一端共接后连接所述第一运算放大器的正相输入端，所述电阻R4的另一端接地，所述电阻R4的另一端与所述采样电阻R1的一端、电容C1的一端电机的电压输出端共接，所述电容C1的另一端接地；所述电阻R3的一端分别与所述电阻R5的一端及所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述电阻R3的另一端与所述电阻R1的另一端共接后接地；所述电阻R5的另一端与所述第一运算放大器IC1、第二运算放大器IC2的反相输入端及电容C2的一端共接，所述电容C2的另一端接地；所述电阻R6、电阻R7的一端共...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓煜，
申请(专利权)人：深圳大方智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：