一种采用半桥加继电器组合控制电机正反转及调速的电路的制作方法

1.本实用新型涉及直流电机控制范畴，特别是涉及一种采用半桥加继电器控制电机正反转及调速的电路，其主要是指通过本电路、nmos管和继电器的组合使用，实现电机调速功能。与传统方案相比，降低了nmos管和预驱的数量，同时也就降低了控制直流调速电机的成本。


背景技术：

2.随着人们对直流电机调速的使用率越来越高。在如今广泛使用的直流电机调速中，如汽车隐藏式把手弹开和缩回具备调速功能；车窗玻璃升降直流电机调速，确保车窗在顶部和底部有缓停功能，减少玻璃在顶部或者底部的撞击声；尾门撑杆电机调速，确保整个开关门速度均匀。
3.传统的方案：一个直流电机需要1路h桥(4个nmos管)和1路h桥预驱控制。由于nmos管和预驱的价格比继电器昂贵，因此其成本居高不下。本实用新型只需要一路半桥(2个nmos管)和1路半桥预驱、外加继电器来实现电机正反转以及调速功能。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于针对传统直流电机需要1路h桥(4 个nmos管)和1路h桥预驱控制所存在价格高的问题而提供一种采用半桥加继电器组合控制电机正反转及调速的电路，实现对直流电机调速。此方法降低了bom成本。
5.本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
6.一种采用半桥加继电器组合控制电机正反转及调速的电路，包括防反电路、两个nmos管u1、u2和直流电机，两个nmos管u1、u2组成1路半桥电路，两个nmos管u1、u2的连接处与所述直流电机的第一极连接，所述防反电路与所述1路半桥电路连接，其特征在于，还包括一继电器k2，该继电器k2的动触头与所述直流电机的第二极连接，一个静触头接地，另一个静触头接电源kl30。
7.在本实用新型的一个优选实施例中，所述防反电路由另一继电器k1构成，该另一继电器一个静触头接电源kl30，另一个静触头悬空，动触头与所述1路半桥电路连接。
8.在本实用新型的一个优选实施例中，通过调节两个nmos管u1、u2的开关占空比来实现直流电机的调速。
9.在本实用新型的一个优选实施例中，所述直流电机为一个及以上。
10.本实用新型的工作原理如下：通过控制继电器k2的动触头和两个nmos 管u1、u2的开和关来达到控制电机正反转的作用，通过调节nmos管u1或者 nmos管u2的开关占空比来达到电机调速的作用。另一个继电器k1只用于防反(此专利不局限于某种防反电路使用，如nmos管、继电器及二极管等防反)。
11.由于采用了如上的技术方案，本实用新型的半桥加继电器组合控制电机正反转和调速电路采用继电器来替代两个nmos管，与剩下的两个nmos管配合使用，实现对直流电机
调速。此方案降低了bom成本，同时也使得硬件电路的设计更加简单。
附图说明
12.图1为传统的采用四个nmos管构成的控制电机调速电路的电原理示意图。
13.图2为本实用新型的采用半桥加继电器控制电机正反转及调速的电路的电原理示意图。
具体实施方式
14.以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本实用新型。
15.参见图1，图中所示的现有采用四个nmos管构成的控制电机调速电路，其包括一个继电器k1和四个nmos管u1、u2、u3、u4，四个nmos管u1、u2、 u3、u4组成1路h桥电路，共同对直流电机m1进行调速控制；其中nmos管 u1、u2组成一个半桥(2路预驱加两个nmos管)，nmos管u3、u4组成另一个半桥(2路预驱加两个nmos管)。
16.参见图2，图中所示的本实用新型采用半桥加继电器控制电机正反转及调速的电路，包括两个继电器k2、k1、两个nmos管u1、u2和直流电机m1。
17.两个nmos管u1、u2组成1路半桥电路，该1路半桥电路中的nmos管u1 的d端与继电器k1的动触头k1-1连接，nmos管u2的s端接地，两个nmos 管u1、u2的连接处与直流电机m1的第一极连接，继电器k1的一个静触头k1-2 接电源kl30(12v)，继电器k2的动触头k2-1与直流电机m1的第二极连接；继电器k2的一个静触头k2-2接地，继电器k2的另一个静触头k2-3接电源 kl30(12v)。
18.继电器k1在此只用于防反电路使用，但是本实用新型采用继电器k1作为防反电路使用，还可以采用如nmos管、继电器及二极管等构成的防反电路。
19.如图2所示，当继电器k1的动触头k1-1打到静触头k1-2，继电器k2 的动触头k2-1打到静触头k2-2时，nmos管u1的上端为电源kl30(12v)，再通过预驱1打开nmos管u1，nmos管u2处于关闭状态，此时，直流电机m1 的左端为正，右端经过继电器k2的动触头k2-1、静触头k2-2默认接地，那么直流电机m1就会正转，若预驱1输出的是pwm控制信号，可实现对直流电机m1正转的调速。
20.同理，当继电器k1的动触头k1-1打到静触头k1-2，继电器k2的动触头 k2-1打到静触头k2-3时，再通过预驱2打开nmos管u2，nmos管u1处于关闭状态，此时，直流电机m1的右端为正，通过继电器k2的动触头k2-1和静触头k2-3接电源kl30(12v)，直流电机m1左端通过nmos管u2接地，那么直流电机m1就会反转，若预驱2输出的是pwm控制信号，可以实现对直流电机m1反转的调速。
21.综上，本实用新型通过一个继电器代替原来传统h桥的其中一个半桥(2 路预驱加两个nmos)，节省了成本，同时也使得硬件电路的设计更加简单。
22.同时，运用此原理，本实用新型不仅局限于此电路控制一个直流电机m1，用此电路的扩展，可以实现两个及以上的电机控制。


技术特征：
1.一种采用半桥加继电器组合控制电机正反转及调速的电路，包括防反电路、两个nmos管(u1、u2)和直流电机，两个nmos管(u1、u2)组成1路半桥电路，两个nmos管(u1、u2)的连接处与所述直流电机的第一极连接，所述防反电路与所述1路半桥电路连接，其特征在于，还包括一继电器(k2)，该继电器(k2)的动触头与所述直流电机的第二极连接，一个静触头接地，另一个静触头接电源(kl30)。2.如权利要求1所述的一种采用半桥加继电器组合控制电机正反转及调速的电路，其特征在于，所述防反电路由另一继电器(k1)构成，该另一继电器一个静触头接电源(kl30)，另一个静触头悬空，动触头与所述1路半桥电路连接。3.如权利要求1所述的一种采用半桥加继电器组合控制电机正反转及调速的电路，其特征在于，通过调节两个nmos管(u1、u2)的开关占空比来实现直流电机的调速。4.如权利要求1所述的一种采用半桥加继电器组合控制电机正反转及调速的电路，其特征在于，所述直流电机为一个及以上。

技术总结
本实用新型公开的一种采用半桥加继电器组合控制电机正反转及调速的电路，包括防反电路、两个NMOS管(U1、U2)和直流电机，两个NMOS管(U1、U2)组成1路半桥电路，两个NMOS管(U1、U2)的连接处与所述直流电机的第一极连接，所述防反电路与所述1路半桥电路连接，其特征在于，还包括一继电器(K2)，该继电器(K2)的动触头与所述直流电机的第二极连接，一个静触头接地，另一个静触头接电源(KL30)。本实用新型采用继电器来替代两个NMOS管，与剩下的两个NMOS管配合使用，实现对直流电机调速，降低了BOM成本，同时也使得硬件电路的设计更加简单。时也使得硬件电路的设计更加简单。时也使得硬件电路的设计更加简单。


技术研发人员：胡欢 李俊杰 李晶欣 路勇 郭新宇
受保护的技术使用者：东方久乐汽车电子（上海）股份有限公司
技术研发日：2021.01.22
技术公布日：2022/5/10