一种阈值可调的反电动势吸收电路的制作方法

本发明涉及了一种反电动势吸收电路，尤其是涉及了一种阈值可调的反电动势吸收电路。

背景技术：

电机工作在大负载工况下，如果突然停止或改变电机转动方向，电磁线圈会产生峰值过高的瞬时反电动势电压。该电压会触发电源保护开关使得电源断路，电机正常工作将被打断，严重时甚至会使电路中部分电气元件受到不可恢复的损坏。针对这一现象，人们通过在感性负载两端反向并联续流二极管、大电容来吸收反电动势，或者在产生反电动势时断开电源输入等措施来降低反电动势的影响。

以上方法虽然能够有效的降低反电动势的影响，起到保护电路的功能，但是在运用时，往往根据固定的输入电压和负载来设计，更换使用场合后便无法正常工作，不具有通用性。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，使电机在不同场合下均能降低反电动势的影响，本发明采用如下的技术方案：

一种阈值可调的反电动势吸收电路，包括直流电源、感性负载、采样电路、阈值电压调节电路、比较器电路、开关电路和反电动势吸收电路，所述直流电源与所述感性负载和所述开关电路串联，所述采样电路与所述直流电源并联，所述采样电路的输出端与所述比较器电路的负端连接，所述阈值电压调节电路的输出端与所述比较器电路的正端连接，所述比较器电路的输出端与所述开关电路连接，所述反电动势吸收电路与所述感性负载并联，其特征在于，所述阈值电压调节电路用于调节理想阈值电压，并将理想阈值电压输入到比较器正端。通过调节理想阈值电压，提高电路对不同峰值反电动势的吸收能力，适应更多不同输入电压和负载的工作场合，避免了反电动势给回路中电器原件造成的损坏。

所述阈值电压调节电路包括多个分压电阻和拨码开关，所述拨码开关的一端连接不同支路上的所述分压电阻，所述拨码开关的另一端与一单独的所述分压电阻连接，所述比较器电路的正端连接在所述拨码开关与一单独的所述分压电阻之间。通过调节拨码开关，就能快速、简单的改变输入比较器正端的理想阈值电压，从而达到吸收不同峰值反电动势的效果。

所述阈值电压调节电路包括电位器和分压电阻，所述电位器与所述分压电阻连接，所述比较器电路的正端连接在所述电位器与所述分压电阻之间。通过电位器和分压电阻替换多个分压电阻和拨码开关，以减少电路复杂性；通过调节电位器，就能无级调节输入比较器正端的理想阈值电压，从而达到吸收不同峰值反电动势的效果。

所述开关电路为三极管。由于三极管具有饱和压降小、额定电流电压大的特性，可以提高电路带负载能力。

所述开关电路为场效应管。通过场效应管替代三极管，由于场效应管具有导通电阻小、额定电流电压大的特性，也可以提高电路带负载能力。

所述采样电路包括两个采样电阻，所述两个采样电阻彼此串联，所述采样电路的输出端位于所述两个采样电阻之间。

所述比较器电路包括上拉电阻和比较器，所述比较器的输出端与所述上拉电阻连接。

所述反电动势吸收电路包括续流二极管和反电动势吸收电阻，所述续流二极管和所述反电动势吸收电阻串联。

本发明的优势和有益效果在于：

本发明避免了反电动势给回路中电气元件造成损坏，通过阈值电压调节电路可改变理想阈值电压，使电路在面对不同峰值的反电动势时仍正常工作，有效扩大了电路的工作电压范围，适用于不同输入电压和负载的工作场合，具有通用性。

附图说明

图1是本发明中一种实施例的阈值可调的反电动势吸收电路图；

图2是本发明中另一种实施例的阈值可调的反电动势吸收电路图。

具体实施方式

以下结合两个具体实施例和附图对本发明作具体的介绍。

实施例一

图1是本发明中一种实施例的阈值可调的反电动势吸收电路图。如图1所示，本发明由直流电源v1、感性负载l1、反接保护电路、采样电路、阈值电压调节电路、比较器电路、开关电路和反电动势吸收电路组成。

反接保护电路由反接保护二极管d1和稳压电容c1构成；阈值电压调节电路由分压电阻r5、分压电阻r6、分压电阻r7、分压电阻r8、分压电阻r9和拨码开关s1构成；比较器电路由上拉电阻r3和比较器u1构成；开关电路是一个npn型的三极管q1；反电动势吸收电路由续流二极管d2和反电动势吸收电阻r4构成。

直流电源v1、感性负载l1和三极管q1串联；反接保护二极管d1、稳压电容c1和采样电路彼此并联于直流电源v1两端；采样电路中的采样电阻r1、采样电阻r2彼此串联，采样电路的输出端位于两个采样电阻之间，输出端与比较器u1负端连接；拨码开关s1的一端分别连接不同支路上的分压电阻r6、分压电阻r7、分压电阻r8、分压电阻r9，另一端与一个单独的分压电阻r5连接，比较器u1正端连接在拨码开关s1与单独的分压电阻r5之间；比较器u1的输出端分别与上拉电阻r3和三极管q1的基极连接，三极管q1的集电极与感性负载l1连接，三极管q1的发射极与直流电源v1的负极连接；续流二极管d2和反电动势吸收电阻r4串联后，并联在感性负载l1两端。

设直流电源v1的电压为v1，直流电源v1与反接保护电路中反接保护二极管d1、稳压电容c1并联，直流电压经过采样电路中的分压电阻(r1、r2，阻值分别设为r1、r2)进行分压采样，得到输入比较器u1负端的采样电压u-＝r2/(r1+r2)*v1。

电路中基准电压vcc经过阈值电压调节电路中拨码开关s1和分压电阻(r5、r6、r7、r8、r9，r5阻值设为r3，拨码开关s1拨码选择的支路电阻阻值设为r4)分压，可得到输入比较器u1正端的理想阈值电压u+＝r3/(r3+r4)*vvcc。

电路工作时，反接保护电路中的反接保护二极管d1用于防止电源反接，稳压电容c1用于为直流电源v1稳压；采样电路对流过反接保护电路的直流电压进行采样，将采样电压输出到比较器u1负端；阈值调节电路通过调节拨码开关s1，选择阈值分压电阻，设定理想阈值电压，并将理想阈值电压输入到比较器u1正端；当比较器u1负端输入的采样电压u-小于正端输入的理想阈值电压u+时，比较器u1输出高电平，高电平经上拉电阻r3拉高，使三极管q1达到导通电压，三极管q1导通，带动感性负载l1工作；反之，当反电动势产生时，比较器u1的负端输入的采样电压u-大于正端输入的理想阈值电压u+，比较器u1输出低电平，虽然低电平经上拉电阻r3拉高，但三极管q1仍无法达到导通电压，三极管q1断开，反电动势被感性负载l1两端并联的续流二极管d2和反电动势吸收电阻r4吸收。

由于三极管q1具有饱和压降小、额定电流电压大的特性，可以提高电路带负载的能力。三极管饱和压降即指负载工作回路中集电极和发射极压降，压降越小，电路可带动的负载功率越大；三极管额定电流电压决定电路可带动负载功率大小，额定电流电压越大则电路可以带动的负载功率越大。

实施例二

图2是本发明中另一种实施例的阈值可调的反电动势吸收电路图。通过n沟道mos管替代了实施例一中的三极管，通过电位器和一个分压电阻替代了实施例一中的拨码开关和多个分压电阻。如图2所示，本发明由直流电源v1、感性负载l1、反接保护电路、采样电路、阈值电压调节电路、比较器电路、开关电路和反电动势吸收电路组成。

反接保护电路由反接保护二极管d1和稳压电容c1构成；阈值电压调节电路由分压电阻r5、电位器u2构成；比较器电路由上拉电阻r3和比较器u1构成；开关电路是一个mos管q2；反电动势吸收电路由续流二极管d2和反电动势吸收电阻r4构成。

直流电源v1、感性负载l1和mos管q2串联；反接保护二极管d1、稳压电容c1和采样电路彼此并联于直流电源v1两端；采样电路中的采样电阻r1、采样电阻r2彼此串联，采样电路的输出端位于两个采样电阻之间，输出端与比较器u1负端连接；电位器u2与分压电阻r5连接，比较器u1正端连接在电位器u1与分压电阻r5之间；比较器u1的输出端分别与上拉电阻r3和mos管q2的栅极连接，mos管q2漏极与感性负载l1连接，mos管q2源极与直流电源v1负极连接；续流二极管d2和反电动势吸收电阻r4串联后，并联在感性负载l1两端。

设直流电源v1的电压为v1，直流电源v1与反接保护电路中反接保护二极管d1、稳压电容c1并联，直流电压经过采样电路中的分压电阻(r1、r2，阻值分别设为r1、r2)进行分压采样，得到输入比较器u1负端的采样电压u-＝r2/(r1+r2)*v1。

电路中基准电压vcc经过阈值电压调节电路中电位器u2和分压电阻r5(r5阻值设为r3，电位器滑动调节的电阻阻值设为r4)分压，可得到输入比较器u1正端的理想阈值电压u+＝r3/(r3+r4)*vvcc。

电路工作时，反接保护电路中的反接保护二极管d1用于防止电源反接，稳压电容c1用于为直流电源v1稳压；采样电路对流过反接保护电路的直流电压进行采样，将采样电压输出到比较器u1负端；阈值调节电路通过滑动电位器u2，调节阈值分压电阻，设定理想阈值电压，并将理想阈值电压输入到比较器u1正端；当比较器u1负端输入的采样电压u-小于正端输入的理想阈值电压u+时，比较器u1输出高电平，高电平经上拉电阻r3，经减少了阻值，增大驱动电流，从而拉高电平，使得mos管q2的栅极输入电压大于mos管q2的导通电压，致使mos管q2的漏极和源极导通，带动感性负载l1工作；反之，当反电动势产生时，比较器u1的负端输入的采样电压u-大于正端输入的理想阈值电压u+，比较器u1输出低电平，虽然低电平经上拉电阻r3拉高，但mos管q2仍无法达到导通电压，mos管q2的漏极和源极断开，反电动势被感性负载l1两端并联的续流二极管d2和反电动势吸收电阻r4吸收。

电位器u2本质上是个滑动变阻器，相较实施例一中的拨码开关和多个分压电阻，可以实现阈值电压无级调节的同时，简化了电路。

mos管q2是一种场效应晶体管，具有导通电阻小、额定电流电压大的特性，具有可以提高电路带负载能力。mos管q2的导通电阻(即源极和漏极之间沟道电阻)影响负载工作回路中漏极和源极压降，导通电阻越小，则压降越小，电路可带动的负载功率越大；mos管额定电流电压决定电路可带动负载功率大小，额定电流电压越大则电路可以带动的负载功率越大。