采用小电流控制的电机驱动系统及升降装置的制作方法

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种采用小电流控制的电机驱动系统及升降装置。

背景技术：

一般推杆都有一定的行程距离，为了推杆到限位位置时能够停转控制，方便稳定控制推杆行程距离，防止推杆超出行程距离导致推杆损坏，现有技术中通过直接控制推杆内部，通过行程开关来通断电机线以实现推杆行程控制。但是因为电机正常运行时有几安培的大电流，直接通断电机线是会很影响行程开关寿命，减少行程开关使用寿命。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出一种采用小电流控制的电机驱动系统及升降装置。

采用小电流控制的电机驱动系统，包括：第一电压控制电路、与第一电压控制电路连接的第一电压输出电路、第二电压控制电路、与第二电压控制电路连接的第二电压输出电路、与第一电压输出电路、第二电压输出电路连接的电机驱动电路、以及与电机驱动电路连接的根据电机驱动电路输出的信号控制电机上升或下降的电机控制电路，所述电机控制电路包括与第一电压控制电路连接的用于电机下降触发而改变电机驱动电路输出信号的第一开关，以及与第二电压控制电路连接的用于电机上升触发而改变电机驱动电路输出信号的第二开关，所述第一开关和第二开关输入小电流控制信号。

优选的，所述第一电压控制电路包括电阻r148、r149、r150、r151、r153、三极管q29、q30，所述电阻r148的一端连接电机控制电路，另一端连接三极管q29的基极，所述电阻r153连接在三极管q29的基极和发射极之间，所述三极管q29的发射极接地，三极管q29的集电极连接电阻r151的一端以及三极管q30的基极，所述电阻r151的另一端连接电源端vdd，所述三极管q30的发射极接地，三极管q30的集电极连接第一电压输出电路以及电阻r149的一端，所述电阻r149的另一端连接控制端，所述电阻r150连接在三极管q30的基极和发射极之间。

优选的，所述第二电压控制电路包括电阻r143、r144、r145、r146、r147、三极管q28、q31，所述电阻r143的一端连接电机控制电路，另一端连接三极管q28的基极，所述电阻r147连接在三极管q28的基极和发射极之间，所述三极管q28的发射极接地，三极管q28的集电极连接电阻r144的一端以及三极管q31的基极，所述电阻r144的另一端连接电源端vcc3，所述三极管q31的发射极接地，三极管q31的集电极连接第一电压输出电路以及电阻r146的一端，所述电阻r146的另一端连接控制端，所述电阻r145连接在三极管q31的基极和发射极之间。

优选的，所述第一电压输出电路包括电压转换器u8、电阻r77、r85、二极管d25、d26、d23、电容c36、c39，所述电压转换器u8包括vcc引脚、hin引脚、引脚、gnd引脚、vhd引脚、hout引脚、vhs引脚、lout引脚，所述vcc引脚连接电源端vcc1以及电容c36一端，所述电容c36另一端接地，所述hin引脚和所述引脚连接后连接第一电压控制电路，所述gnd引脚接地，所述vhd引脚连接所述电容c39一端以及所述二极管d25的负极，所述电容c39的另一端连接vhs引脚，所述二极管d25的正极连接电源端vcc1，所述hout引脚串接电阻r77后连接电机驱动电路，所述二极管d26的负极连接hout引脚，二极管d26的正极连接电机驱动电路，所述lout引脚串接电阻r85后连接电机驱动电路，所述二极管d23的负极连接lout引脚，二极管d23的正极连接电机驱动电路。

优选的，所述第二电压输出电路包括电压转换器u9、电阻r80、r87、二极管d27、d28、d24、电容c37、c40，所述电压转换器u9包括vcc’引脚、hin’引脚、引脚、gnd’引脚、vhd’引脚、hout’引脚、vhs’引脚、lout’引脚，所述vcc’引脚连接电源端vcc1以及电容c37一端，所述电容c37另一端接地，所述hin’引脚和所述引脚连接后连接第二电压控制电路，所述gnd’引脚接地，所述vhd’引脚连接所述电容c40一端以及所述二极管d27的负极，所述电容c40的另一端连接vhs’引脚，所述二极管d27的正极连接电源端vcc1，所述hout’引脚串接电阻r80后连接电机驱动电路，所述二极管d28的负极连接hout’引脚，二极管d28的正极连接电机驱动电路，所述lout’引脚串接电阻r87后连接电机驱动电路，所述二极管d24的负极连接lout’引脚，二极管d24的正极连接电机驱动电路。

优选的，所述电机驱动电路包括mos管q13、q14、q15、q16、电阻r73、r74、r90、r91，所述mos管q13的g极连接第一电压输出电路及电阻r73的一端，所述电阻r73的另一端接地，mos管q13的d极连接电源端vcc2，mos管q13的s极连接电机的正极，所述mos管q14的g极连接第二电压输出电路及电阻r74的一端，所述电阻r74的另一端接地，mos管q14的d极连接电源端vcc2，mos管q14的s极连接电机的负极，所述mos管q15的g极连接第一电压输出电路及电阻r90的一端，所述电阻r90的另一端接地，mos管q15的s极接地，mos管q15的d极连接电机的正极，所述mos管q16的g极连接第一电压输出电路及电阻r91的一端，所述电阻r91的另一端接地，mos管q16的s极接地，mos管q16的d极连接电机的负极。

优选的，所述第二电压控制电路包括电阻r143’、r144’、r145’、r146’、r147’、三极管q28’、q31’所述三极管q28’的集电极连接电阻r147’的一端，所述电阻r147’的另一端连接电源端vddh以及电阻r143’的一端，电阻r143’的另一端连接电源端vdd，所述三极管q28’的发射极连接电源端vdd，三极管q28’的集电极连接电阻r144的一端，所述电阻r144的另一端连接三极管q31’的基极及电阻r145的一端，所述电阻r145的另一端接地，所述三极管q31’的发射极接地，三极管q31’的集电极连接第二电压输出模块及电阻r146’的一端，所述电阻r146’的另一端连接控制端。

一种升降装置，包括上述所述的采用小电流控制的电机驱动系统。

通过使用本发明，可以实现以下效果：

1.第一开关和第二开关输出小电流控制信号以控制第一电压控制电路和第二电压控制电路的输出，从而控制第一电压输出电路、第二电压输出电路以及电机驱动电路的输出，从而实现通过小电流控制信号实现电机运行的控制。

2.通过电机在运动过程中触发第一开关或第二开关来实现电机停转，灵敏度高，减小了电机推杆的磨损，增加了推杆的使用寿命，且能够降低推杆成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例一中第一电压控制电路的电路图；

图3是本发明实施例一中第二电压控制电路的电路图；

图4是本发明实施例一中第一电压输出电路的电路图；

图5是本发明实施例一中第二电压输出电路的电路图；

图6是本发明实施例一中电机驱动电路的电路图；

图7是本发明实施例一中电机控制电路的电路图；

图8是本发明实施例二中电机控制电路的电路图；

图9是本发明实施例二中第二电压控制电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

本发明提出了一种采用小电流控制的电机驱动系统，如图1所示，包括：第一电压控制电路、与第一电压控制电路连接的第一电压输出电路、第二电压控制电路、与第二电压控制电路连接的第二电压输出电路、与第一电压输出电路、第二电压输出电路连接的电机驱动电路、以及与电机驱动电路连接的根据电机驱动电路输出的信号控制电机上升或下降的电机控制电路，所述电机控制电路包括与第一电压控制电路连接的用于电机下降触发而改变电机驱动电路输出信号的第一开关，以及与第二电压控制电路连接的用于电机上升触发而改变电机驱动电路输出信号的第二开关，所述第一开关和第二开关输入小电流控制信号。

第一开关和第二开关输出小电流控制信号以控制第一电压控制电路和第二电压控制电路的输出，从而控制第一电压输出电路、第二电压输出电路以及电机驱动电路的输出，从而实现通过小电流控制信号实现电机运行的控制。

如图2所示，第一电压控制电路包括电阻r148、r149、r150、r151、r153、三极管q29、q30，所述电阻r148的一端m1_h1连接电机控制电路，另一端连接三极管q29的基极，所述电阻r153连接在三极管q29的基极和发射极之间，所述三极管q29的发射极接地，三极管q29的集电极连接电阻r151的一端以及三极管q30的基极，所述电阻r151的另一端连接电源端vdd，所述三极管q30的发射极接地，三极管q30的集电极连接第一电压输出电路以及电阻r149的一端，所述电阻r149的另一端连接控制端pwm_m1-，所述电阻r150连接在三极管q30的基极和发射极之间。

如图3所示，第二电压控制电路包括电阻r143、r144、r145、r146、r147、三极管q28、q31，所述电阻r143的一端连接电机控制电路m1_h2，另一端连接三极管q28的基极，所述电阻r147连接在三极管q28的基极和发射极之间，所述三极管q28的发射极接地，三极管q28的集电极连接电阻r144的一端以及三极管q31的基极，所述电阻r144的另一端连接电源端vcc3，所述三极管q31的发射极接地，三极管q31的集电极连接第一电压输出电路以及电阻r146的一端，所述电阻r146的另一端连接控制端pwm_m1+，所述电阻r145连接在三极管q31的基极和发射极之间。

如图4所示，第一电压输出电路包括电压转换器u8、电阻r77、r85、二极管d25、d26、d23、电容c36、c39，所述电压转换器u8包括vcc引脚、hin引脚、引脚、gnd引脚、vhd引脚、hout引脚、vhs引脚、lout引脚，所述vcc引脚连接电源端vcc1以及电容c36一端，所述电容c36另一端接地，所述hin引脚和所述引脚连接后连接第一电压控制电路，所述gnd引脚接地，所述vhd引脚连接所述电容c39一端以及所述二极管d25的负极，所述电容c39的另一端连接vhs引脚，所述二极管d25的正极连接电源端vcc1，所述hout引脚串接电阻r77后连接电机驱动电路，所述二极管d26的负极连接hout引脚，二极管d26的正极连接电机驱动电路，所述lout引脚串接电阻r85后连接电机驱动电路，所述二极管d23的负极连接lout引脚，二极管d23的正极连接电机驱动电路。

如图5所示，第二电压输出电路包括电压转换器u9、电阻r80、r87、二极管d27、d28、d24、电容c37、c40，所述电压转换器u9包括vcc’引脚、hin’引脚、引脚、gnd’引脚、vhd’引脚、hout’引脚、vhs’引脚、lout’引脚，所述vcc’引脚连接电源端vcc1以及电容c37一端，所述电容c37另一端接地，所述hin’引脚和所述引脚连接后连接第二电压控制电路，所述gnd’引脚接地，所述vhd’引脚连接所述电容c40一端以及所述二极管d27的负极，所述电容c40的另一端连接vhs’引脚，所述二极管d27的正极连接电源端vcc1，所述hout’引脚串接电阻r80后连接电机驱动电路，所述二极管d28的负极连接hout’引脚，二极管d28的正极连接电机驱动电路，所述lout’引脚串接电阻r87后连接电机驱动电路，所述二极管d24的负极连接lout’引脚，二极管d24的正极连接电机驱动电路。

如图6所示，电机驱动电路包括mos管q13、q14、q15、q16、电阻r73、r74、r90、r91，所述mos管q13的g极连接第一电压输出电路及电阻r73的一端，所述电阻r73的另一端接地，mos管q13的d极连接电源端vcc2，mos管q13的s极连接电机的正极，所述mos管q14的g极连接第二电压输出电路及电阻r74的一端，所述电阻r74的另一端接地，mos管q14的d极连接电源端vcc2，mos管q14的s极连接电机的负极，所述mos管q15的g极连接第一电压输出电路及电阻r90的一端，所述电阻r90的另一端接地，mos管q15的s极接地，mos管q15的d极连接电机的正极，所述mos管q16的g极连接第一电压输出电路及电阻r91的一端，所述电阻r91的另一端接地gndh，mos管q16的s极接地，mos管q16的d极连接电机的负极。

如图7所示，电机驱动电路包括第一连接器m1、与第一连接器连接的第二连接器m3，还包括第一开关k5和第二开关k6。第一连接器m1的第一端连接电机驱动电路输出端，第二端连接电机驱动电路的另一输出端，第三端连接第一电压控制电路，第四端连接接地，第五端连接电源端vcc3，第六端连接第二电压控制电路。第二连接器m3的第一端连接电机mt1的正极，第二端连接电机mt1的负极，第三端连接第一开关k5的一端，第四端连接电源端vcc3，第五端接地gndh，第六端连接第二开关k6的一端，第一开关k5的另一端连接小电流控制信号，第二开关k6的另一端连接小电流控制信号。其中第一开关k5和第二开关k6均为常闭开关。

初始状态时，控制信号pwm_m1-为低电平，小电流控制信号hall1通过第一开关k5，经过电阻r148和r153分压开启三极管q29，拉低电阻r151和r150，此时三极管q30断开，m1-in输入为低电平，此时第一电压输出电路输出端m1_ho1为低电平，另一输出端m1_lo1为高电平，m1_ho1输出通过电阻r77，即输出m1ho1信号为低电平，此时三极管q13关断，m1_lo1信号通过电阻r85，即输出m1lo1为高电平，此时三极管q15开启；小电流控制信号hall2通过第二开关k6，经过电阻r143和r147分压开启三极管q28，拉低电阻r144和r145，此时三极管q31断开；控制信号pwm_m1+为低电平，m1+in输入为低电平，此时第二电压输出电路输出端m1_ho2为低电平，另一输出端m1_lo2为高电平，m1_ho2输出通过电阻r80，即m1ho1信号为低电平，三极管q14关断，m1_lo2输出通过r87，即m1lo2信号为高电平，三极管q16开启。此时电机mt1两端电位相等，电机不动。

控制电机上升时，控制信号pwm_m1-为低电平，m1-in输入为低电平，此时第一电压输出电路输出端m1_ho1为低电平，另一输出端m1_lo1为高电平，m1_ho1通过电阻r77，即m1ho1信号为低电平，三极管q13关断，同理，三极管q15开启；pwm_m1+为高电平，m1+in输入为高电平，同理三极管q14开启，三极管q16关断。此时电机驱动电路的输出端m1out1为低电平，输出端m1out2为高电平，电机上升。上升到顶时断开第二开关k6，此时三极管q28关断，电源端vcc3通过电阻r144和r145分压开启三极管q31，拉低m1+in输入为低电平，此时电机不动。

通过电机在运动过程中触发第一开关或第二开关来实现电机停转，灵敏度搞，减小了电机推杆的磨损，增加了推杆的使用寿命，且能够降低推杆成本。

控制电机下降时，工作原理与控制电机上升相同，不再赘述。

具体电路中，二极管d26和电阻r73可加速关断三极管q13，二极管d23和r90可加速关断三极管q15，二极管d28和电阻r74可加速关断三极管q14，二极管d24和电阻r91可加速关断三极管q16；c39和c40为自举电容，二极管d25和d27为自举二极管，可抬高m1_ho1和m1_ho2电压以开启三极管q13和三极管q14；电容c36和c37为滤波电容。

实施例二

在实施例二中，如图8所示，第一开关k5’采用常开开关，第二开关k6’采用常闭开关。第一开关k5’一端连接第二连接器m3的第四端，另一端连接第二连接器m3的第五端，第二开关k6’一端连接第二连接器m3的第五端，另一端连接小电流控制信号hall_gnd。

对应的，如图9所示，第二电压控制电路也做了调整。如图7所示，第二电压控制电路包括电阻r143’、r144’、r145’、r146’、r147’、三极管q28’、q31’所述三极管q28’的集电极连接电阻r147’的一端，所述电阻r147’的另一端连接电源端vddh以及电阻r143’的一端，电阻r143’的另一端连接电源端vdd，所述三极管q28’的发射极连接电源端vdd，三极管q28’的集电极连接电阻r144的一端，所述电阻r144的另一端连接三极管q31’的基极及电阻r145的一端，所述电阻r145的另一端接地，所述三极管q31’的发射极接地，三极管q31’的集电极连接第二电压输出模块及电阻r146’的一端，所述电阻r146’的另一端连接控制端。

在本实施例中电路的工作原理与上述实施例的原理相同，不再赘述。

实时例三

实时例三提出一种升降装置，包括上述实施例一或实施例二中所述的采用小电流控制的电机驱动系统。

升降装置可以是升降桌、升降椅等装置。

本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。