無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，包括單片機(jī)、無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板以及與無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板相連的無刷電機(jī)，還包括與單片機(jī)和無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板相連的無刷電機(jī)調(diào)速控制電路、無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路以及無刷電機(jī)供電電路，所述的無刷電機(jī)調(diào)速電路是將3.3V脈沖寬度調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)化成0-5V連續(xù)變化電壓信號(hào)的輸出電路，確保電機(jī)轉(zhuǎn)速從0到最大轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)；無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路利用3.3V單片機(jī)控制5V電路通斷，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)換向功能；無刷電機(jī)供電電路利用3.3V單片機(jī)并經(jīng)過三極管和兩級(jí)MOS管推動(dòng)24V電路通斷實(shí)現(xiàn)電機(jī)供電電路的供電功能；整個(gè)電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性能高且故障率低，很好的增加了設(shè)備的安全性。
【專利說明】無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于一種電機(jī)控制電路，特別是涉及一種控制電機(jī)轉(zhuǎn)速以及正反轉(zhuǎn)的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)電機(jī)的應(yīng)用也越來越廣泛。因此，在滿足工藝、生產(chǎn)等要求的同時(shí)，提高電機(jī)性能的穩(wěn)定性、延長電機(jī)的使用壽命以及降低電機(jī)的成本就顯得尤其重要。
[0003]傳統(tǒng)的電機(jī)調(diào)速電路和電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路通常采用較多的元器件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本也較高。傳統(tǒng)的電機(jī)調(diào)速電路一般采用變頻器來改變交流電源的頻率，從而達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，當(dāng)電機(jī)在低速情況下運(yùn)行時(shí)，常常會(huì)造成交流電機(jī)啟動(dòng)困難甚至無法啟動(dòng)，這就會(huì)給人們的應(yīng)用帶來諸多不便?，F(xiàn)有電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路大多采用較多的三極管控制，主要采用較多的三極管控制，使用的元器件較多，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，只要其中一個(gè)元器件損壞將導(dǎo)致整個(gè)電路無法工作，從來將影響整個(gè)設(shè)備的運(yùn)作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、功耗低并且安全性較高的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0006]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供了一種無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，包括單片機(jī)、無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板以及與無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板相連的無刷電機(jī)，還包括與單片機(jī)和無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板相連的無刷電機(jī)調(diào)速控制電路、無 刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路以及無刷電機(jī)供電電路，所述的無刷電機(jī)調(diào)速控制電路是將脈沖寬度調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)化成連續(xù)變化電壓信號(hào)的輸出電路；無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路利用單片機(jī)控制電路通斷，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)換向功能；無刷電機(jī)供電電路利用單片機(jī)控制電路通斷，經(jīng)過三極管和兩級(jí)MOS管推動(dòng)供電電路的通斷功能?；谏鲜龇桨福緦?shí)用新型還進(jìn)行如下改進(jìn):
[0007]無刷電機(jī)調(diào)速控制電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一三極管以及電解電容，第一三極管的基極通過第一電阻連接單片機(jī)的控制信號(hào)輸出引腳，第一三極管的發(fā)射極接地，第一三極管的集電極接兩條支路，第一支路通過第二電阻接無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的5V電源端口，第二支路通過第三電阻與無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的VR調(diào)速端口相連，所述第三電阻與無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的VR調(diào)速端口之間通過電解電容接地。無刷電機(jī)調(diào)速控制電路將單片機(jī)輸出的3.3V脈沖寬度調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)化成0-5V連續(xù)變化的電壓信號(hào)，接在無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的VR調(diào)速端口，OV時(shí)轉(zhuǎn)速為0r/min，5V時(shí)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大，實(shí)現(xiàn)了用3.3V單片機(jī)輸出0-5V的電壓控制信號(hào)。
[0008]脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的占空比調(diào)節(jié)范圍從0%_100%，能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)從O到最大轉(zhuǎn)速的逐漸調(diào)節(jié)。[0009]無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路包括第四電阻、第五電阻、第二三極管、第一 MOS管，第二三極管的基極通過第四電阻連接單片機(jī)的控制信號(hào)輸出引腳，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極接兩條支路，第一支路與第一 MOS管的柵極相連，第二支路通過第五電阻與第一 MOS管的源極相連，第一 MOS管的漏極與無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的FR正反轉(zhuǎn)端口相連，第一 MOS管的源極接無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的5V電源端口。無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路用3.3V單片機(jī)的輸出端口控制一個(gè)5V電路的通斷，接到無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的正反轉(zhuǎn)端口，接OV時(shí)無刷電機(jī)正轉(zhuǎn)，接5V時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)換向功能。
[0010]無刷電機(jī)供電電路包括第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第三三極管、第二 MOS管、第三MOS管，第三三極管的基極通過第六電阻連接單片機(jī)的控制信號(hào)輸出引腳，第三三極管的發(fā)射極接地，第三三極管的集電極接兩條支路，第一支路通過第七電阻接設(shè)定電壓12V，第二支路接第二 MOS管的柵極，第二 MOS管的源極接設(shè)定電壓12V，第二 MOS管的漏極通過第八電路與第三MOS管的柵極相連，第三MOS管的源極接地，第三MOS管的漏極接無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的接地端口，第三MOS管的柵極通過第九電阻接地。無刷電機(jī)供電電路用3.3V單片機(jī)的輸出端口控制一個(gè)24V電路的通斷，用3.3V電壓首先經(jīng)過第三三極管推動(dòng)12V的P溝道第二 MOS管，當(dāng)12V電路導(dǎo)通時(shí)再推動(dòng)一個(gè)24V的N溝道第三MOS管，經(jīng)過兩級(jí)推動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了 3.3V控制24V通斷的功能，單片機(jī)輸出3.3V時(shí)，24V電路導(dǎo)通，為電機(jī)供電，單片機(jī)輸出OV時(shí)，24V電路截止，電機(jī)不工作。
[0011]無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的電源端口接18-35V的設(shè)定電壓。
[0012]第一三極管、第二三極管、第三三極管為NPN型三極管，第一 MOS管、第二 MOS管為P溝道MOS管，第三MOS管為N溝道MOS管。
[0013]無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的MA、MB、MC,5V電源端口、Ha、Hb、He、接地端口分別與無刷電機(jī)上的MA、MB、MC、5V電源端口、Ha、Hb、He、接地端口相連。
[0014]單片機(jī)的工作電壓端口接3.3V設(shè)定電壓。
[0015]本實(shí)用新型的技術(shù)效果為:
[0016]本實(shí)用新型在電機(jī)驅(qū)動(dòng)板上接入電機(jī)調(diào)速控制電路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路以及電機(jī)供電電路，有效的提高了電機(jī)設(shè)計(jì)的簡便性。電機(jī)調(diào)速控制電路將3.3V的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)化成0-5V連續(xù)變化的電壓信號(hào)，使得電機(jī)轉(zhuǎn)速從O到最大轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)。同時(shí)，用3.3V單片機(jī)控制一個(gè)5V電路的通斷，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)換向功能。此外，電機(jī)采用
3.3V的單片機(jī)控制24V電路的通斷來給電機(jī)供電，當(dāng)電機(jī)不需要工作的時(shí)候，通過切斷24V電源停止給電機(jī)供電，這樣不僅可以減少電機(jī)耗電，還可以增加設(shè)備的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
[0020]圖4為本實(shí)用新型電機(jī)供電電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:[0022]如圖1-圖4所示，一種無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，包括單片機(jī)(Ul)、無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(U2)以及與無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(U2)相連的無刷電機(jī)(U3)，還包括與單片機(jī)(Ul)和無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(U2)相連的無刷電機(jī)調(diào)速控制電路、無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路以及無刷電機(jī)供電電路，所述的無刷電機(jī)調(diào)速電路是將脈沖寬度調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)化成連續(xù)變化電壓信號(hào)的輸出電路；無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路利用單片機(jī)(Ul)控制電路通斷，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)換向功能；無刷電機(jī)供電電路利用單片機(jī)(Ul)控制電路通斷，經(jīng)過三極管和兩級(jí)MOS管推動(dòng)供電電路的通斷功能。
[0023]無刷電機(jī)調(diào)速電路包括第一電阻(R27 )、第二電阻(R26 )、第三電阻(R25 )、第一三極管(Q4)以及電解電容(C28)，第一三極管(Q4)的基極通過第一電阻(R27)連接單片機(jī)(Ul)的控制信號(hào)輸出引腳(PA7)，所述控制信號(hào)輸出引腳(PA7)輸出3.3V脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，第一三極管(Q4)的發(fā)射極接地(GND)，第一三極管(Q4)的集電極接兩條支路，第一支路通過第二電阻(R26)接無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(U2)的5V電源電壓端口，第二支路通過第三電阻(R25)與無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(U2)的VR調(diào)速端口相連，所述第三電阻(R25)與無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(U2)的VR調(diào)速端口之間通過電解電容(C28)接地(GND)。單片機(jī)(Ul)的控制信號(hào)輸出引腳(PA7)輸出3.3V脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的輸出頻率為90KHz，占空比調(diào)節(jié)范圍從0%-100%。無刷電機(jī)調(diào)速電路將3.3V脈沖寬度調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)化成0-5V連續(xù)變化的電壓信號(hào)，接在無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(U2)的VR調(diào)速端口，OV時(shí)轉(zhuǎn)速為Or/min，5V時(shí)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大，實(shí)現(xiàn)了用3.3V單片機(jī)(Ul)輸出0-5V的電壓控制信號(hào)。
[0024]無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路包括第四電阻(R29)、第五電阻(R28)、第二三極管(Q45)、第一 MOS管(Q5)，第二三極管(Q45)的基極通過第四電阻(R29)連接單片機(jī)(Ul)的控制信號(hào)輸出引腳(PC0),所述控制信號(hào)輸出引腳(PCO)輸出3.3V電源電壓信號(hào),第二三極管(Q45)的發(fā)射極接地(GND)，第二三極管(Q45)的集電極接兩條支路，第一支路與第一MOS管(Q5)的柵極相連，第二支路通過第五電阻(R28)與第一 MOS管(Q5)的源極相連，第一 MOS管(Q5)的漏極與無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(U2)的FR正反轉(zhuǎn)端口相連，第一 MOS管(Q5)的源極接無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(U2)的5V電源電壓端口。無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路用3.3V單片機(jī)(Ul)的輸出端口控制一個(gè)5V電路的通斷，接到無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(U2)的FR正反轉(zhuǎn)端口。當(dāng)單片機(jī)(Ul)的控制信號(hào)輸出引腳(PCO)輸出高電平時(shí)，第二三極管(Q45)導(dǎo)通，F(xiàn)R正反轉(zhuǎn)端口接5V電壓，電機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)單片機(jī)(Ul)的控制信號(hào)輸出引腳(PCO)輸出低電平時(shí)，第二三極管(Q45)截止，F(xiàn)R正反轉(zhuǎn)端口接OV電壓，電機(jī)正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)換向功倉泛。
[0025]無刷電機(jī)供電電路包括第六電阻(R21)、第七電阻(R22)、第八電阻(R23)、第九電阻(R24)、第三三極管(Ql)、第二 MOS管(Q2)、第三MOS管(Q3)，第三三極管(Ql)的基極通過第六電阻(R21)連接單片機(jī)(Ul)的控制信號(hào)輸出引腳(PE2)，所述控制信號(hào)輸出引腳(PE2)輸出3.3V電源電壓信號(hào)，第三三極管(Ql)的發(fā)射極接地(GND)，第三三極管(Ql)的集電極接兩條支路，第一支路通過第七電阻(R22)接設(shè)定電壓12V，第二支路接第二 MOS管(Q2)的柵極，第二 MOS管(Q2)的源極接設(shè)定電壓12V，第二 MOS管(Q2)的漏極通過第八電路(R23)與第三MOS管(Q3)的柵極相連，第三MOS管(Q3)的源極接地(GND)，第三MOS管(Q3)的漏極接無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(U2)的地(GND)端口，第三MOS管(Q3)的柵極通過第九電阻(R24)接地(GND)。無刷電機(jī)供電電路用3.3V單片機(jī)(Ul)的輸出端口控制一個(gè)24V電路的通斷，當(dāng)單片機(jī)(Ul)的控制信號(hào)輸出引腳(PE2)輸出3.3V時(shí)，第三三極管(Ql)導(dǎo)通，推動(dòng)12V的P溝道第二 MOS管(Q2)導(dǎo)通，當(dāng)12V電路導(dǎo)通時(shí)再推動(dòng)一個(gè)24V的N溝道第三MOS管(Q3)導(dǎo)通，經(jīng)過兩級(jí)推動(dòng)，24V電路導(dǎo)通，為電機(jī)供電，當(dāng)單片機(jī)(Ul)的控制信號(hào)輸出引腳(PE2)輸出OV時(shí)，第三三極管(Ql)截止，第二 MOS管(Q2)截止，第三MOS管(Q3)截止，導(dǎo)致24V電路截止，電機(jī)不工作。
[0026]無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(U2)的電源電壓端口(24V)接24V設(shè)定電壓。
[0027]第一三極管(Q4)、第二三極管(Q45)、第三三極管(Ql)為NPN型三極管，第一 MOS管(Q5)、第二 MOS管(Q2)為P溝道MOS管，第三MOS管(Q3)為N溝道MOS管。
[0028]無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板(U2)的MA、MB、MC、5V電源電壓端口、Ha、Hb、Hc、接地(GND)端口分別與無刷電機(jī)(U3)上的MA、MB、MC、5V電源電壓端口、Ha、Hb、He、接地(GND)端口相連。
[0029]單片機(jī)(Ul)的工作電壓端口(3.3V)接3.3V設(shè)定電壓。
【權(quán)利要求】
1.一種無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，包括單片機(jī)、無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板以及與無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板相連的無刷電機(jī)，其特征在于:還包括與單片機(jī)和無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板相連的無刷電機(jī)調(diào)速控制電路、無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路以及無刷電機(jī)供電電路，所述的無刷電機(jī)調(diào)速控制電路是將脈沖寬度調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)化成連續(xù)變化電壓信號(hào)的輸出電路；無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路利用單片機(jī)控制電路通斷，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)換向功能；無刷電機(jī)供電電路利用單片機(jī)控制電路通斷，經(jīng)過三極管和兩級(jí)MOS管推動(dòng)供電電路的通斷功能。
2.如權(quán)利要求1所述的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:無刷電機(jī)調(diào)速控制電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一三極管以及電解電容，第一三極管的基極通過第一電阻連接單片機(jī)的控制信號(hào)輸出引腳，第一三極管的發(fā)射極接地，第一三極管的集電極接兩條支路，第一支路通過第二電阻接無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的5V電源端口，第二支路通過第三電阻與無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的VR調(diào)速端口相連，所述第三電阻與無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的VR調(diào)速端口之間通過電解電容接地。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的占空比調(diào)節(jié)范圍從0%-100%。
4.如權(quán)利要求1或2所述的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路包括第四電阻、第五電阻、第二三極管、第一 MOS管，第二三極管的基極通過第四電阻連接單片機(jī)的控制信號(hào)輸出引腳，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極接兩條支路，第一支路與第一 MOS管的柵極相連，第二支路通過第五電阻與第一 MOS管的源極相連，第一 MOS管的漏極與無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的FR正反轉(zhuǎn)端口相連，第一 MOS管的源極接無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的5V電源端口。
5.如權(quán)利要求1或2所述的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:無刷電機(jī)供電電路包括第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第三三極管、第二 MOS管、第三MOS管，第三三極管的基極通過第六電阻連接單片機(jī)的控制信號(hào)輸出引腳，第三三極管的發(fā)射極接地，第三三極管的集電極接兩條支路，第一支路通過第七電阻接設(shè)定電壓12V，第二支路接第二MOS管的柵極，第二 MOS管的源極接設(shè)定電壓12V，第二 MOS管的漏極通過第八電路與第三MOS管的柵極相連，第三MOS管的源極接地，第三MOS管的漏極接無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的接地端口，第三MOS管的柵極通過第九電阻接地。
6.如權(quán)利要求5所述的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的電源端口接18-35V的設(shè)定電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:第一三極管、第二三極管、第三三極管為NPN型三極管，第一 MOS管、第二 MOS管為P溝道MOS管，第三MOS管為N溝道MOS 管。
8.如權(quán)利要求1所述的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的MA、MB、MC、5V電源端口、Ha、Hb、He、接地端口分別與無刷電機(jī)上的MA、MB、MC、5V電源端口、Ha、Hb、He、接地端口相連。
9.如權(quán)利要求1所述的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:單片機(jī)的工作電壓端口接`3.3V設(shè)定電壓。
【文檔編號(hào)】H02P6/08GK203675019SQ201420051147
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】馬秀芬, 范平 申請(qǐng)人:青島羅博飛海洋技術(shù)有限公司