一种带制动保护的电机驱动电路的制作方法

专利2022-11-16  85


本实用新型涉及一种电机驱动电路,具体涉及一种带制动保护的电机驱动电路。



背景技术:

目前的电机驱动电路无防反接电路、过流保护和制动保护电路,易于损坏,有的电机驱动电路的电流不可调节而且驱动电流较小,适用范围不广;有的电机驱动电路无法保护电机反向充电的情况损坏电机驱动电路。基于此原因,发明人对电机驱动电路设计进行了改进,本案由此产生。



技术实现要素:

本实用新型公开一种带制动保护的电机驱动电路,可以有效防止玩具车下坡刹车可能会造成电机反向充电的故障发生,并且驱动电路输出驱动电流大,适用范围较广,驱动电流大小可调。

为了实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案为:

一种带制动保护的电机驱动电路,包括电源、电机驱动电路、线性可调电源电路以及制动保护电路,所述电机驱动电路包括电机驱动芯片,电机驱动芯片的ain1脚与bin1脚连接后接输入pwmin1,ain2脚与bin2脚连接后接输入pwmin2,aisen脚接滑动变阻器r11后接地,aout1脚与bout1脚连接后输出,aout2脚与bout2脚连接后输出,gnd脚接地;所述制动保护电路包括由比较器、电阻和稳压管组成的滞回比较器电路,电机驱动电路的输出端与制动保护电路的输入端相连,制动保护电路的输出端连接电机;所述线性可调电源电路包括线性稳压芯片,线性稳压芯片的vin脚连接电源,adj脚接可调电阻r2后接地,vout脚与制动保护电路中比较器的2脚相连。

进一步,所述电源与电机驱动电路之间设有防反接电路,防反接电路包括电阻r3和nmos管q2,电阻r3一端接电源,另一端连接nmos管q2的栅极,nmos管的漏极接地,源极接电机驱动芯片的gnd脚。

进一步,所述电机驱动电路中的电机驱动芯片采用drv8833,该芯片的vm脚与防反接电路输出端相连,电容c3一端与vm脚相连,另一端接地;vcp脚与电容c4连接后接入vm脚,vint脚与电容c6连接后接地。

进一步,所述电机驱动芯片的nfault脚与发光二极管d2连接后接地。

进一步,所述线性可调电源电路中的线性稳压芯片采用lm317芯片,电容c1一端与lm317芯片的vin脚相连,另一端接地;电阻r1一端与vout脚相连另一端连接可调电阻r2,电容c2一端连接vout脚,另一端接地。

进一步,所述制动保护电路中的比较器采用lm358比较器,电容c5的两端与电机驱动电路的输出端相连,电阻r4和r9串联后与电容c5并联,lm358比较器的2脚接电阻r6后与线性可调电源电路输出端相连;比较器的3脚接入电阻r4和r9之间,4脚接地,8脚接电源,1脚接电阻r7,电阻r7与电阻r5连接后接入2脚,电阻r7的另一端与稳压管d1连接后接地;三极管q1的集电极接电机驱动电路的aout1脚,发射极与电阻r10串联后接入电机驱动电路的aout2脚,q1的基极与电阻r8连接,电阻r8与电阻r7连接。

本实用新型所公开的带制动保护的电机驱动电路,具有防反接保护、过流保护和制动保护功能,其中电机驱动电路并联两个输出引脚可以增大驱动电流,还通过增加可调电阻来调节驱动电流的大小,驱动芯片内部具有过流保护、欠压保护、短路保护更加可靠;制动保护电路采用滞回比较器电路,可以有效保护玩具车下坡刹车时造成电机反向充电引起的故障。

附图说明

图1为本实用新型带制动保护的电机驱动电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实施例公开一种带制动保护的电机驱动电路,主要针对玩具车的电机驱动保护进行设计,如图1所示,整个电机驱动电路包括电源、防反接电路、电机驱动电路、线性可调电源电路以及制动保护电路。下面将结合图1对电路结构详细说明。

其中,电源采用两节5v电池组成,方便更换电源。防反接电路是由电阻r3和nmos管q2组成,电阻r3一端接电源,另一端连接nmos管q2的栅极,nmos管的漏极接地,源极接电机驱动电路中电机驱动芯片的gnd脚。该防反接电路在电源接线正确时q2导通,电源接线接反时q2处于关断状态,起到保护电路的作用。

电机驱动电路是由drv8833电机驱动芯片以及外围电路构成,其中,该电机驱动芯片具有睡眠模式,电机不运行时处于睡眠模式,此时能耗低;其内部具有两路h桥,可以驱动两个直流电机与一个步进电机,还具有故障保护功能。电机驱动芯片的ain1脚与bin1脚连接后接输入pwmin1,ain2脚与bin2脚连接后接输入pwmin2,aout1脚与bout1脚连接后输出,aout2脚与bout2脚连接后输出,gnd脚接地;该电机驱动电路的输入输出并联可以增大驱动电流。电机驱动芯片的vm脚与防反接电路输出端相连,电容c3一端与vm脚相连,另一端接地;vcp脚与电容c4连接后接入vm脚,vint脚与电容c6连接后接地。aisen脚接滑动变阻器r11后接地,通过调节电阻值的大小可以调节输出驱动电流的大小。电机驱动芯片的nfault脚与发光二极管d2连接后接地,当故障发生时nfault脚输出低电平,发光二极管d2灯灭,提出出现故障。

线性可调电源电路由线性稳压芯片lm317以及外围电路构成,线性稳压芯片的vin脚连接电源,adj脚接可调电阻r2后接地,vout脚与制动保护电路中比较器的2脚相连;电容c1一端与lm317芯片的vin脚相连,另一端接地;电阻r1一端与vout脚相连另一端连接可调电阻r2,电容c2一端连接vout脚,另一端接地。线性可调电源电路通过调节电阻r2阻值大小可以调节输出电压大小,输出电压

制动保护电路包括由lm358比较器、电阻r5、r6、r7和稳压管d1组成的滞回比较器电路,电机驱动电路的输出端与制动保护电路的输入端相连,制动保护电路的输出端连接电机。具体连接结构为:电容c5的两端与电机驱动电路的输出端相连,电阻r4和r9串联后与电容c5并联,lm358比较器的2脚接电阻r6后与线性可调电源电路输出端相连;比较器的3脚接入电阻r4和r9之间,4脚接地,8脚接电源,1脚接电阻r7,电阻r7与电阻r5连接后接入2脚,电阻r7的另一端与稳压管d1连接后接地;三极管q1的集电极接电机驱动电路的aout1脚,发射极与电阻r10串联后接入电机驱动电路的aout2脚,q1的基极与电阻r8连接,电阻r8与电阻r7连接。

上述制动保护电路的工作原理为:当电动机反向制动时,可能会反向充电,由此会造成电机驱动电路损坏;当电动机反向充电时,电容c5上的电压过大,使比较器输出高电平使得三极管q1导通,使电容c5上的电压经过三极管q1消耗在电阻r10上,从而保护电机驱动电路。比较器的2脚连接线性可调稳压电源,3脚接电阻r4与r9分压后的r9两端的电压电阻r5一端接比较器的输出,另一端接比较器的反向输出端2脚,由此可得出该滞回比较器的阈值电压为当电机驱动电路的输出电压发生变化时,调节线性稳压电源中电阻r2的值改变线性稳压电源的输出电压,使得电阻r9两端的电压与阈值电压相等。当电机反向充电时,电容c5两端的电压过大,电阻r9两端的电压大于阈值电压,比较器输出高电平导通三极管,减小电容c5上的电压保护电机驱动电路。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征:

1.一种带制动保护的电机驱动电路,其特征在于:包括电源、电机驱动电路、线性可调电源电路以及制动保护电路,所述电机驱动电路包括电机驱动芯片,电机驱动芯片的ain1脚与bin1脚连接后接输入pwmin1,ain2脚与bin2脚连接后接输入pwmin2,aisen脚接滑动变阻器r11后接地,aout1脚与bout1脚连接后输出,aout2脚与bout2脚连接后输出,gnd脚接地;所述制动保护电路包括由比较器、电阻和稳压管组成的滞回比较器电路,电机驱动电路的输出端与制动保护电路的输入端相连,制动保护电路的输出端连接电机;所述线性可调电源电路包括线性稳压芯片,线性稳压芯片的vin脚连接电源,adj脚接可调电阻r2后接地,vout脚与制动保护电路中比较器的2脚相连。

2.根据权利要求1所述的一种带制动保护的电机驱动电路,其特征在于:所述电源与电机驱动电路之间设有防反接电路,防反接电路包括电阻r3和nmos管q2,电阻r3一端接电源,另一端连接nmos管q2的栅极,nmos管的漏极接地,源极接电机驱动芯片的gnd脚。

3.根据权利要求2所述的一种带制动保护的电机驱动电路,其特征在于:所述电机驱动电路中的电机驱动芯片采用drv8833,该芯片的vm脚与防反接电路输出端相连,电容c3一端与vm脚相连,另一端接地;vcp脚与电容c4连接后接入vm脚,vint脚与电容c6连接后接地。

4.根据权利要求3所述的一种带制动保护的电机驱动电路,其特征在于:所述电机驱动芯片的nfault脚与发光二极管d2连接后接地。

5.根据权利要求1所述的一种带制动保护的电机驱动电路,其特征在于:所述线性可调电源电路中的线性稳压芯片采用lm317芯片,电容c1一端与lm317芯片的vin脚相连,另一端接地;电阻r1一端与vout脚相连另一端连接可调电阻r2,电容c2一端连接vout脚,另一端接地。

6.根据权利要求1所述的一种带制动保护的电机驱动电路,其特征在于:所述制动保护电路中的比较器采用lm358比较器,电容c5的两端与电机驱动电路的输出端相连,电阻r4和r9串联后与电容c5并联,lm358比较器的2脚接电阻r6后与线性可调电源电路输出端相连;比较器的3脚接入电阻r4和r9之间,4脚接地,8脚接电源,1脚接电阻r7,电阻r7与电阻r5连接后接入2脚,电阻r7的另一端与稳压管d1连接后接地;三极管q1的集电极接电机驱动电路的aout1脚,发射极与电阻r10串联后接入电机驱动电路的aout2脚,q1的基极与电阻r8连接,电阻r8与电阻r7连接。

技术总结
本实用新型涉及一种带制动保护的电机驱动电路,包括电源、防反接电路、电机驱动电路、线性可调电源电路以及制动保护电路,电机驱动电路中电机驱动芯片的AIN1脚与BIN1脚连接后接输入PWMIN1,AIN2脚与BIN2脚连接后接输入PWMIN2,AISEN脚接滑动变阻器R11后接地,AOUT1脚与BOUT1脚连接后输出,AOUT2脚与BOUT2脚连接后输出;制动保护电路包括滞回比较器电路,电机驱动电路的输出端与制动保护电路的输入端相连;线性可调电源电路中线性稳压芯片的VIN脚连接电源,ADJ脚接可调电阻R2后接地,VOUT脚与制动保护电路中比较器的2脚相连。本实用新型有效避免电机反向充电引起的故障。

技术研发人员:张豪;雷美珍
受保护的技术使用者:浙江理工大学
技术研发日:2020.10.09
技术公布日:2021.04.06

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