一种直流电机的控制电路及其实现方法技术

本发明专利技术提供一种直流电机的控制电路及其方法，该电路包括直流电源模块、处理模块、升压模块以及驱动控制电路，直流电源模块接入电源，并输出直流电源信号至处理模块和升压模块，升压模块将直流电源信号转换为升压信号输出至驱动控制电路，处理模块用于对MCU输入到电机的控制信号进行比对和处理，并根据该控制信号输出驱动信号至驱动控制电路；驱动控制电路包括两组半桥驱动集成芯片以及四个MOS管，由每组半桥驱动集成芯片控制两个MOS管导通或关断。应用本发明专利技术可以解决频繁的无级快速启动，制动和反转，能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求，以及保证电机启动与运行过程的平稳、高效，稳定，精准的控制直流电机快速启动，制动和反转。制动和反转。制动和反转。

【技术实现步骤摘要】
一种直流电机的控制电路及其实现方法


[0001]本专利技术涉及电子与信息
，具体涉及一种直流电机的控制电路以及应用该电路的实现方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，电机的应用范围越来越广，目前的电机按工作电源分类主要包括直流电机和交流电机。直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能。
[0003]由于市场上对于直流电机安静运行的要求越来越高，直流电机也被广泛应用于各种场合，在直流电机驱动控制电路中，电机所需的电压往往是不稳定的，电机电压不稳定会造成电机转动圈数不确定，不利于直流电机的精准控制。
[0004]目前，现有的电机驱动电路由于电阻和三极管或者MOS等功率器件繁多，会使得计算量繁琐复杂，不利于技术的简单实现。并且在直流电机实际运行过程中，不可避免的会遇到电机过载或者堵转状况，严重时会造成电机损坏。
[0005]另外，很多家电及工业领域都要用到直流电动机做传动控制，但是，在低温时电机常遇到启动困难，甚至失败的情况，影响电器或设备的使用适应性。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种直流电机的控制电路及其方法，该电路和方法可以解决现有技术中电压不稳定，计算量繁琐复杂，容易造成电机损坏等问题，从而使得电机能够稳定，精准的运行。
[0007]为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种直流电机的控制电路，包括：直流电源模块、处理模块、升压模块以及驱动控制电路，所述直流电源模块接入电源，并输出直流电源信号至所述处理模块和升压模块，所述升压模块将所述直流电源信号转换为升压信号输出至所述驱动控制电路，所述处理模块用于对MCU输入到电机的控制信号进行比对和处理，并根据该控制信号输出驱动信号至所述驱动控制电路；所述驱动控制电路包括两组半桥驱动集成芯片以及四个MOS管，由每组所述半桥驱动集成芯片控制两个所述MOS管导通或关断，当MOS管Q1、Q4导通时，电机正转，当MOS管Q2、Q3导通时，电机反转。
[0009]进一步的方案是，所述处理模块包括第一处理芯片、第二处理芯片，所述第一处理芯片的A0引脚与所述第二处理芯片的A0引脚连接后接MCU输入到电机的控制信号，所述第二处理芯片的B0引脚与所述第一处理芯片的VCC引脚、电源连接，所述第二处理芯片的A1引脚与所述第一处理芯片的A3引脚连接，所述第二处理芯片的D1引脚接HIV_B2_LIN，所述第二处理芯片的D0引脚接LIN_A1_LIN，所述第一处理芯片的B0引脚通过三极管接HIV_B2_LIN，所述第一处理芯片的B3引脚通过三极管接LIN_A1_LIN，所述第一处理芯片的D1引脚接HIV_B2，所述第一处理芯片的D2引脚接HIV_O2。
[0010]更进一步的方案是，所述第一半桥驱动集成芯片的HIN引脚接HIV_B2，所述第一半桥驱动集成芯片的LIN引脚接LIN_A1_LIN，所述第一半桥驱动集成芯片的HO引脚与MOS管Q1的栅极连接，所述第一半桥驱动集成芯片的Vs引脚接MOT1，所述第一半桥驱动集成芯片的LO引脚与MOS管Q2栅极连接。
[0011]更进一步的方案是，所述第二半桥驱动集成芯片的HIN引脚接HIV_D2，所述第二半桥驱动集成芯片的LIN引脚接HIV_B2_LIN，所述第二半桥驱动集成芯片的HO引脚与MOS管Q3的栅极连接，所述第二半桥驱动集成芯片的Vs引脚接MOT2，所述第二半桥驱动集成芯片的LO引脚与MOS管Q4栅极连接。
[0012]更进一步的方案是，所述升压模块为TP7660H电荷泵电压反转器。
[0013]更进一步的方案是，所述直流电源模块为降压转换芯片。
[0014]更进一步的方案是，所述第一处理芯片、第二处理芯片采用74VHC08高速与门IC。
[0015]一种直流电机的控制电路的实现方法，该电路应用于上述的一种直流电机的控制电路进行实现，该方法包括；电路初始化；
[0016]对MCU设置信号输入，输入信号为：chop checkB_1＝0/1；chop checkA_1＝1/0，由MCU经过电机座J3输入信号至处理模块；
[0017]当输入信号为：chop checkB_1＝0；chop checkA_1＝1；
[0018]得到的信号为：
[0019]LIN_AI_LIN为0；HIV_B2为0；
[0020]LIN_B2_LIN为1；HIV_O2为1；
[0021]此时第二半桥驱动集成芯片的HIN、LIN引脚接收到信号，开始工作，第二半桥驱动集成芯片的HO引脚输入电压信号，则MOS管Q3导通，MOT2得电；
[0022]第二半桥驱动集成芯片的LO引脚输出低电平，MOS管Q4关断；
[0023]则MOS管Q3、Q2导通，MOS管Q4，Q1关断，电机正转；
[0024]反之，若输入信号为：chop checkB_1＝1；chop checkA_1＝0；第一半桥驱动集成芯片工作，控制MOS管Q4、Q1导通，MOS管Q3，Q2关断，电机反转。
[0025]进一步的方案是，电路初始化包括：为供电座J2提供24V电压，各个电路得电，通过直流电源模块进行降压，并将降压后的电压信号提供给处理模块和升压模块，然后再由升压模块进行升压，提供12V电压至半桥驱动集成芯片的VCC引脚，以及提供30V电压供到半桥驱动集成芯片的VB引脚，完成电路初始化。
[0026]更进一步的方案是，当输入信号为：chop checkB_1＝0；chop checkA_1＝1时；
[0027]chop checkB_1从第二处理芯片的A0引脚输入，此时第二处理芯片的A0引脚为0，B0引脚为1，则网络LIN_AI_LIN为0，当LIN_AI_LIN为0时，则第一处理芯片的B3引脚为1；由于chop checkA_1＝1，第一处理芯片的A3引脚与B3引脚形成一个与门，第一处理芯片的D3引脚为1，则网络B2_O3为1，HIV_O2为1；
[0028]chop checkA_1＝1从第二处理芯片的A1引脚输入，此时第二处理芯片的A1引脚为1，B1引脚为1，则网络LIN_B2_LIN为1，当LIN_B2_LIN为1时，则第一处理芯片的B0引脚为1；由于chop checkB_1＝0，第一处理芯片的A0引脚与B0引脚形成一个与门，第一处理芯片的O1引脚为0，则网络HIV_B2为0。
[0029]因此，相比现有技术，本专利技术通过DCDC电源芯片保证了电机的供电电压稳定，可使
直流电机的转速不受输入电压的变化而影响；采用处理芯片对MCU输入到电机的控制信号进行比对和处理；通过升压模块起到升压作用，把电压升到电路需要的电压；通过半桥驱动集成芯片的死区时间控制，可以避免出现磨多个MOS管同时导通的情况，即不管控制信号多频繁进行翻转变换，也不会产生电路短路。所以，本专利技术可以解决频繁的无级快速启动，制动和反转，能满足生产过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流电机的控制电路，其特征在于，包括：直流电源模块、处理模块、升压模块以及驱动控制电路，所述直流电源模块接入电源，并输出直流电源信号至所述处理模块和升压模块，所述升压模块将所述直流电源信号转换为升压信号输出至所述驱动控制电路，所述处理模块用于对MCU输入到电机的控制信号进行比对和处理，并根据该控制信号输出驱动信号至所述驱动控制电路；所述驱动控制电路包括两组半桥驱动集成芯片以及四个MOS管，由每组所述半桥驱动集成芯片控制两个所述MOS管导通或关断，当MOS管Q1、Q4导通时，电机正转，当MOS管Q2、Q3导通时，电机反转。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于：所述处理模块包括第一处理芯片、第二处理芯片，所述第一处理芯片的A0引脚与所述第二处理芯片的A0引脚连接后接MCU输入到电机的控制信号，所述第二处理芯片的B0引脚与所述第一处理芯片的VCC引脚、电源连接，所述第二处理芯片的A1引脚与所述第一处理芯片的A3引脚连接，所述第二处理芯片的D1引脚接HIV_B2_LIN，所述第二处理芯片的D0引脚接LIN_A1_LIN，所述第一处理芯片的B0引脚通过三极管接HIV_B2_LIN，所述第一处理芯片的B3引脚通过三极管接LIN_A1_LIN，所述第一处理芯片的D1引脚接HIV_B2，所述第一处理芯片的D2引脚接HIV_O2。3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于：所述第一半桥驱动集成芯片的HIN引脚接HIV_B2，所述第一半桥驱动集成芯片的LIN引脚接LIN_A1_LIN，所述第一半桥驱动集成芯片的HO引脚与MOS管Q1的栅极连接，所述第一半桥驱动集成芯片的Vs引脚接MOT1，所述第一半桥驱动集成芯片的LO引脚与MOS管Q2栅极连接。4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于：所述第二半桥驱动集成芯片的HIN引脚接HIV_D2，所述第二半桥驱动集成芯片的LIN引脚接HIV_B2_LIN，所述第二半桥驱动集成芯片的HO引脚与MOS管Q3的栅极连接，所述第二半桥驱动集成芯片的Vs引脚接MOT2，所述第二半桥驱动集成芯片的LO引脚与MOS管Q4栅极连接。5.根据权利要求1至4任一项所述的控制电路，其特征在于：所述升压模块为TP7660H电荷泵电压反转器。6.根据权利要求1至4任一项所述的控制电路，其特征在于：所述直流电源模块为降压转换芯片。7.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于：所述第一处理芯片、第二处理芯片采用74VH...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦流，
申请(专利权)人：珠海舒墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：