两线式直流电机堵转检测电路的制作方法

1.本申请涉及检测电路领域，尤其是涉及一种两线式直流电机堵转检测电路。


背景技术：

2.直流电机是将直流电能转换为机械能的电动机，因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用，在工业实践中，两线式直流电机使用过程中常出现堵转等问题，电机堵转时功率因数极低，堵转时的电流最高可达额定电流的7倍，时间稍长就会烧坏电机，导致财产损失，同时，电机电源与电机驱动模块之间因没有有效的电连接导致无法实时检测电机工作状态也是一个常见问题，而现实中缺乏对两线式直流电机电路电连接及堵转状态的检测电路。因此，两线直流电机检测电路对于保障两线式直流电机使用安全具有重要意义。


技术实现要素：

3.本申请的一优势在于提供一种两线式直流电机堵转检测电路，其中，通过所述直流电机堵转检测电路能够有效地检测两线式直流电机是否发生堵转。
4.本申请的另一优势在于提供一种两线式直流电机堵转检测电路，其中，通过所述直流电机堵转检测电路可以有效地保护电机安全。
5.本申请的另一优势在于提供一种两线式直流电机堵转检测电路，其中，通过所述直流电机堵转检测电路能够有效地检测两线式直流电机是否与电机驱动模块实现电连接。
6.本申请的另一优势在于提供一种两线式直流电机堵转检测电路，其中，通过所述直流电机堵转检测电路可以有效降低使用者的时间成本，提高工作效率。
7.本申请的另一优势在于提供一种两线式直流电机堵转检测电路，其中，所述两线式直流电机的直流电机堵转检测电路结构简单，成本低廉。
8.为了实现上述至少一优势，本申请提供一种两线式直流电机堵转检测电路，包括控制芯片的主控件；以及电连接于所述主控件的电机驱动模块，包括按照预设电路实现电连接的电阻r16、电阻r13、三极管q3、三极管q4、电阻r14、电阻r18、电阻r17、电阻r11、电阻r8、电阻r6、二极管d3、电阻r15、三极管q2、检测端口、电阻r7、二极管d1、二极管d2、电容c3、电阻r5、运放芯片、电阻r10、电阻r9、电阻r12和电容c6，其中，在进行插入检测时，所述控制芯片中用于控制所述电机驱动模块的引脚输出低电平，当所述电机插入端子没有被插入所述两线式直流电机的导电端子时，所述三极管q3工作在截止区，所述检测端口为高电平；当所述电机插入端子被插入所述两线式直流电机的导电端子时，所述三极管q3工作在饱和区，所述检测端口为高电平。
9.在根据本申请提供的另一种两线式直流电机堵转检测电路中，在进行堵转检测时，所述控制芯片中用于控制所述电机驱动模块的引脚输出高电平，响应于所述两线式直流电机发生堵转，流经所述电阻r8的电流增大，所述电阻r8的电压升高，所述运放芯片控制所述控制芯片中用于控制所述电机驱动模块的引脚输出低电平，以保护所述两线式直流电机。
10.在根据本申请提供的另一种两线式直流电机堵转检测电路中，三极管q1和所述三极管q4组成晶体管的图腾柱结构，用于控制所述三极管q3。
11.在根据本申请提供的另一种两线式直流电机堵转检测电路中，所述二极管d1和所述二极管d2被配置用于控制电连接到所述运放芯片的电压低于预设阈值。
12.根据本申请提供另一种两线式直流电机堵转检测电路，包括：控制芯片的主控件；电连接于所述主控件的电机驱动模块，包括电机插入端子，插入检测模块和堵转检测模块，所述电机插入端子用于电连接于两线式直流电机的导电端子，所述插入检测模块，用于检测所述两线式直流电机是否与所述电机驱动模块实现电连接；所述堵转检测模块，用于检测所述两线式直流电机是否发生堵转。
13.在根据本申请提供的另一种两线式直流电机堵转检测电路中，所述插入检测模块，包括：电阻r17、三极管q3、电连接于所述三极管q3的检测端口，其中，在进行插入检测时，所述控制芯片中用于控制所述电机驱动模块的引脚输出低电平，当所述电机插入端子没有被插入所述两线式直流电机的导电端子时，所述三极管q3工作在截止区，所述检测端口为高电平；当所述电机插入端子被插入所述两线式直流电机的导电端子时，所述三极管q3工作在饱和区，所述检测端口为高电平。
14.在根据本申请提供的另一种两线式直流电机堵转检测电路中，所述堵转检测模块，包括按照预设电路实现电连接的三极管q1、三极管q2、二极管d1、二极管d2、电阻r8、电阻r5和所述三极管q3和运放芯片，其中，在进行堵转检测时，所述控制芯片中用于控制所述电机驱动模块的引脚输出高电平，响应于所述两线式直流电机发生堵转，流经所述电阻r8的电流增大，所述电阻r8的电压升高，所述运放芯片控制所述控制芯片中用于控制所述电机驱动模块的引脚输出低电平，以保护所述两线式直流电机。
15.在根据本申请提供的另一种两线式直流电机堵转检测电路中，所述三极管q1和所述三极管q4组成晶体管的图腾柱结构，用于控制所述三极管q3。
16.在根据本申请提供的另一种两线式直流电机堵转检测电路中，所述二极管d1和所述二极管d2被配置用于控制电连接到所述运放芯片的电压低于预设阈值。
17.通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
18.本申请的这些和其他目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
19.从下面结合附图对本发明实施例的详细描述中，本申请的这些和或其他方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：
20.图1图示了根据本申请实施例的两线式直流电机堵转检测电路的电机驱动模块电路图。图2图示了根据本申请实施例的两线式直流电机堵转检测电路的主控件示意图之一。
21.图3图示了根据本申请实施例的两线式直流电机堵转检测电路的主控件示意图之二。
22.图4图示了根据本申请实施例的两线式直流电机堵转检测电路的主控件示意图之三。
23.图5图示了根据本申请实施例的两线式直流电机堵转检测电路的主控件示意图之
四。
具体实施方式
24.以下说明书和权利要求中使用的术语和词不限于字面的含义，而是仅由本发明人使用以使得能够清楚和一致地理解本申请。因此，对本领域技术人员很明显仅为了说明的目的而不是为了如所附权利要求和它们的等效物所定义的限制本申请的目的而提供本申请的各种实施例的以下描述。
25.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
26.虽然比如“第一”、“第二”等的序数将用于描述各种组件，但是在这里不限制那些组件。该术语仅用于区分一个组件与另一组件。例如，第一组件可以被称为第二组件，且同样地，第二组件也可以被称为第一组件，而不脱离实用新型构思的教导。在此使用的术语“和/或”包括一个或多个关联地列出的项目的任何和全部组合。
27.在这里使用的术语仅用于描述各种实施例的目的且不意在限制。如在此使用的，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地指示例外。另外将理解术语“包括”和/或“具有”当在该说明书中使用时指定所述的特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组合的存在，而不排除一个或多个其他特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组的存在或者附加。
28.示例性两线式直流电机堵转检测电路
29.图1图示了根据本申请较佳实施例的两线式直流电机堵转检测电路的电机驱动模块电路图，如图1所示，所述电机驱动模块，按照预设电路实现电连接的电阻r16、电阻r13、三极管q3、三极管q4、电阻r14、电阻r18、电阻r17、电阻r11、电阻r8、电阻r6、二极管d3、电阻r15、三极管q2、检测端口、电阻r7、二极管d1、二极管d2、电容c3、电阻r5、运放芯片、电阻r10、电阻r9、电阻r12和电容c6。应可以理解，图1示意的所述电机驱动模块仅为示意，在本申请其他示例中，所述电机驱动模块还可以包括其他电子元器件，或者，相同的电子元器件能够以其他电路形式连接，仅需完成预设功能即可，对此，并不为本申请所局限。
30.具体来说，所述直流电机堵转检测电路在具体工作时：在进行插入检测时，所述控制芯片中用于控制所述电机驱动模块的引脚输出低电平，当所述电机插入端子没有被插入所述两线式直流电机的导电端子时，所述三极管q3工作在截止区，所述检测端口为高电平；当所述电机插入端子被插入所述两线式直流电机的导电端子时，所述三极管q3工作在饱和区，所述检测端口为高电平。
31.图2至图5图示了根据本申请实施例的所述直流电机堵转检测电路的一种具体示例。如图2至图5所示，所述检测电路包括控制芯片的主控件和电连接于所述主控件的电机驱动模块12，其中，图2至图5图示了在该具体示例中所述主控件的电路结构，其中，图2图示了在该具体示例中的所述主控件的控制芯片的一种示例，图3至图5图示了在该具体示例中所述主控件中其他必要电子元器件。应可以理解，在本申请其他示例中，所述主控件还可以包括其他电子元器件，或者，相同的电子元器件能够以其他方式进行布置，只需能够实现预设的控制功能即可。
32.更具体地说，上电u1芯片正常工作后，引脚pa4输出低电平，此时三极管q3（mos管）
工作截止区，若端子p1没有插入电机时标号“motor”由于经过r17下拉电阻电平就是0v，所以三极管q2工作在截止区。此时检测标号“motor-c”为高电平。
33.进一步地，若端子p1插入电机，因为电机内阻很小，12v经过电机内阻 r8、r11、r15，此时三极管q2工作在饱和区，此时检测标号“motor-c”为低电平，
34.在进行堵转检测时，所述控制芯片中用于控制所述电机驱动模块12的引脚输出高电平，响应于所述两线式直流电机发生堵转，流经所述电阻r8的电流增大，所述电阻r8的电压升高，所述运放芯片控制所述控制芯片中用于控制所述电机驱动模块12的引脚输出低电平，以保护所述两线式直流电机。
35.更具体地，特别地，上电u1芯片正常工作后，引脚pa4输出高电平，如果判断端子p1已经插入了电机，让单片机pa4引脚输出高电平，此时三极管q1导通，三极管q3（mos管）也导通，检测此时标号“motor”为低电平，三极管q2不导通检测标号“motor-c”为低电平。
36.进一步地，若电机堵转此时流过电阻r8电流增大，电阻r8的电压升高。经过运算放大器u2输出给单片机，然后单片机pa4管脚输出低电平，这样就可以保护电机和三极管q3（mos管）不会损坏。
37.进一步地，二极管d1和二极管d2在电机插入端子p1并且不运行的时候,此时12v电压经过电阻r6和二极管d1将电阻r5左侧的电压钳位在3.3+0.7v，这样就不会让很高的电压接到运算放大器u2。保护了运放芯片，特别的，直接将这个信号不经过运放直接接到主控芯片的ad管脚，由于二极管d1的存着同样可以保护主控芯片。
38.特别地，在该具体示例中，所述三极管q1和所述三极管q4组成晶体管的图腾柱结构，用于控制所述三极管q3。
39.特别地，在该具体示例中，所述二极管d1和所述二极管d2被配置用于控制电连接到所述运放芯片的电压低于预设阈值。
40.值得一提的是，mos管内部的结构决定了要导通mos时需要比较大的电流，这样可以使mos管快速的跨过平台区域（此时只是增加电流不升高电压），这样mos管发热小。当单片机pa4为高电平时三极管q1导通3.3v直接经过三极管q1和电阻r14快速让mos管导通。当单片机pa4为低电平时三极管q1不导通，由于三极管q3（mos管）gs有结电容上面有电，所以可以快速的通过电阻r14和三极管q4进行快速的放电。这样三极管q3（mos管）就可以工作在高频的开断。
41.进一步地，m7作用是电机立即停止的时候将电机产生的反向电动势输入到12v，起回流作用。
42.在本申请一种可能的实施方式中，所述插入检测模块，包括：电阻r17、三极管q3、电连接于所述三极管q3的检测端口，其中，在进行插入检测时，所述控制芯片中用于控制所述电机驱动模块的引脚输出低电平，当所述电机插入端子没有被插入所述两线式直流电机的导电端子时，所述三极管q3工作在截止区，所述检测端口为高电平；当所述电机插入端子被插入所述两线式直流电机的导电端子时，所述三极管q3工作在饱和区，所述检测端口为高电平。
43.在本申请一种可能的实施方式中，所述堵转检测模块，包括按照预设电路实现电连接的三极管q1、三极管q2、二极管d1、二极管d2、电阻r8、电阻r5和所述三极管q3和运放芯片，其中，在进行堵转检测时，所述控制芯片中用于控制所述电机驱动模块的引脚输出高电
平，响应于所述两线式直流电机发生堵转，流经所述电阻r8的电流增大，所述电阻r8的电压升高，所述运放芯片控制所述控制芯片中用于控制所述电机驱动模块的引脚输出低电平，以保护所述两线式直流电机。
44.特别地，在上述可能的实现方式中，所述三极管q1和所述三极管q4组成晶体管的图腾柱结构，用于控制所述三极管q3。
45.特别地，在上述可能的实现方式中，所述二极管d1和所述二极管d2被配置用于控制电连接到所述运放芯片的电压低于预设阈值。
46.以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
47.本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为示例性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
48.还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
49.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
50.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。