CN110311601B - 夹持机构断电定向释放电路装置以及具有该电路装置的支架和车载支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夹持机构断电定向释放电路装置，电路装置包括总电路，总电路包括用于控制直流电动机的电机控制电路，以及用于给电机控制电路传递电信号指令的MCU控制电路，电机控制电路中包括电机驱动芯片和储能式电解电容；MCU控制电路包括控制芯片，当总电路断电时，储能式电解电容会放电以使电机驱动芯片和控制芯片继续运作，控制芯片用于控制电机驱动芯片的引脚和电机驱动芯片分别对应电性连接，芯片控制芯片以传递电信号给电机驱动芯片使其控制直流电动机在t秒时间内反向转动，当直流电机发生堵转时，控制芯片控制直流电动机停止转动，本发明提供还提供一种支架。本发明提供还提供一种车载支架。

Description

夹持机构断电定向释放电路装置以及具有该电路装置的支架 和车载支架

【技术领域】

本发明涉及电气设备技术领域，具体是一种夹持机构断电定向释放电路装置以及具有该电路装置的支架和车载支架。

【背景技术】

直流电机是将直流电能转换为机械能的电动机。因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。

直流电机按规格大小可分为大型、中型和小型直流电机，市场上普遍的小型的直流电机多是单方向的，在断电时通常不具备反转功能，而一些特定的场景却恰恰需要利用到这一功能，如一些汽车上的电动车载支架产品，在汽车关闭电源后，车载支架上同理会断电，此时面临一个困扰即是车载支架的手机取不出来，此时用户只能重新启动汽车再来取出手机，但这样的情况下较为繁琐，且汽车连续启停会损害车内元器件。还有的运用场景比如一些夹具或者安全阀门，如果出现了人体手指被夹住的情况，即使安全保护电路已经及时断电，但是人体还是无法立刻拔出手指，从而带来二次伤害。

因此具备定向(多为反向)释放的小型直流电机应运而生，但是这类设计运用在小型直流电机的必要特点在于：驱动电路能承受大电流；因此现有技术往往采用具备大电流放电能力超强的超级电容来实现，但是超级电容存在以下的几点缺点：

1、首先超级电容价格十分昂贵，一个原厂超级电容动辄接近上千，对于厂商来说，花上千装个超级电容来实现一些较小部件的保护或者实现某些功能，经济效率是值得考虑的问题。

2、超级电容的电阻较高，低电容的超级电容有高达数百欧姆的电阻，众所周知电路的峰值电流取决于电源电动势和内阻，而超级电容电阻很高的情况下，对于一些低电容的超级电容来说，不能满足峰值电流的要求，而大电容的超级电容，又涉及第一点说的价格问题。

3、如果采用超级电容还存在一点是其大内阻导致的电流泄放问题，小型直流电机在低于某一电压值就已经无法正常运转了，此时的MCU却还在运转，在电流逐渐泄放的过程中，使得MCU工作在掉电记忆模式，下次启动时，容易导致部分功能异常，如I0栅锁，MCU跑飞等。

4、超级电容运用在小型直流电机时，由于其高电阻的特性，很容易导致充放电电压差，如使用5V的电压充电，放电却只有4.5V～4.7V，减少了能效利用。

因此如何设计一种可以克服上述问题且运用于小型直流电机的驱动电路装置，是现今技术有待解决的问题。

【发明内容】

为克服上述问题，本发明提供一种夹持机构断电定向释放电路装置以及具有该电路装置的支架和车载支架。

为了解决上述技术问题，本发明提供一技术方案如下：本发明提供一种夹持机构断电定向释放电路装置，电路装置包括总电路，总电路包括用于控制直流电动机的电机控制电路，以及用于给电机控制电路传递电信号指令的MCU控制电路，电机控制电路中包括电机驱动芯片和储能式电解电容；储能式电解电容的正/负极板和电机驱动芯片的电源正/负极引脚分别对应相连，MCU控制电路包括控制芯片，控制芯片的电源正极引脚串联/并联在正极板和电机驱动芯片的正极引脚之间，并通过所述控制芯片判断所述总电路是否断电，当所述总电路通电时，所述储能式电解电容开始充电，当总电路断电时，储能式电解电容会放电以使电机驱动芯片和控制芯片继续运作，控制芯片用于控制电机驱动芯片的引脚和电机驱动芯片分别对应电性连接，芯片控制芯片以传递电信号给电机驱动芯片使其控制直流电动机在t秒时间内反向转动，其中，t设定为0～2s所述储能式电解电容放电电流方向设置有单向二极管。

优选地，进一步包括光耦电路和电阻以及电容；电阻和电容并联后，串联在设于负极板和电机驱动芯片的负极引脚之间，光耦电路包括光电耦合驱动器以及光电耦合器，光电耦合驱动器的正极同样串联与负极板和电机驱动芯片的负极引脚之间，且和电阻为串联关系；光电耦合驱动器的负极连接与光电耦合器的正极，光电耦合器的负极连接于控制芯片上对应控制直流电机停止的引脚处；当总电路的电流为零时，电容放电，所述电阻的电压升高到预设值时，引起所述光电耦合驱动器响应，途经电阻的电流会跟着发生线性变化，从而引起光电耦合驱动器响应，光电耦合驱动器使得光电耦合器电性导通，当光电耦合器电性导通电性导通时，控制芯片对应控制直流电动机停止的引脚就会接收到电信号，以控制直流电动机停止转动。

优选地，进一步包括电源输入电路，电源输入电路可对应电性连接在输入公头上的正/负极引脚上以构成正/负极输入端，电源输入电路的正极输入端连接在控制芯片供电的输入检测引脚上。

优选地，进一步包括低压差线性稳压管，低压差线性稳压管的输出端连接在电机驱动芯片的正极引脚上，低压差线性稳压管输入端连接在控制芯片用于供电的输入检测引脚上。

优选地，进一步包括红外传感电路，红外传感电路包括红外传感器，红外传感电路连接在控制芯片对应的引脚上，红外传感器串联于红外传感电路中且不形成通路，当红外传感器感应到外部物体时，以使红外传感电路形成通路，从而控制芯片开始响应，给电机驱动芯片发出指令以使直流电动机运转。

优选地，输入公头为microUSB、BNC公头、二/三孔公头的任一种。

优选地，进一步包括按键，按键为外部触摸式的按键或者机械式的按键，按键接在控制芯片的对应引脚上，人体接触或者挤压按键会触发控制芯片对应的引脚开始响应，从而下发指令给电机驱动芯片控制直流电动机进行运转。

优选地，进一步包括发光二极管，发光二极管接在控制芯片对应的引脚上。

为更好的解决上述问题，本发明还提供一种支架，该支架在将外部物品支撑以及固定时，需要利用到上述的夹持机构断电定向释放电路装置。

为进一步更好的解决上述问题，本发明还提供一种车载支架，该车载支架包括二夹臂，二夹臂在对电子产品进行固定时，以及当车载支架断电后，二夹臂进行释放时，均需要利用到上述的夹持机构断电定向释放电路装置。

与现有技术相比，本发明所提供的一种夹持机构断电定向释放电路装置具有如下的有益效果：

1、本发明利用储能式电解电容连接在电机驱动芯片上，且同时将控制芯片串联或者并联在储能式电解电容的正极板和电机驱动芯片的正极引脚之间，因此当总电路断电发生时，在储能式电解电容的特性下，会放电以给控制芯片和电机驱动芯片供电，控制芯片相应的引脚响应，判断为断电发生，从而发出电信号指令给电机驱动芯片，电机驱动芯片进一步控制直流电机在0～2s内进行反向转动的动作；由上述可知，整个过程流畅精简，且通过储能式电解电容放电这一特性，就可为断电后提供相应所需的电能，且控制时间在较短的时间内，以对用户第一时间产生释放的动作，而且采用储能式电解电容作为断电后的功能元件，具有比以往技术中的电容元件明显的优势如下：

①、单位体积的电容量非常大，比其它种类的电容大几十到数百倍。

②、额定的容量可以做到非常大，可以轻易做到几万μf甚至几f。

③、价格比其它种类具有压倒性优势，因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料，比如铝等等，制造电解电容的设备也都是普通的工业设备，可以大规模生产，成本相对比较低。

2、进一步利用光耦电路来对直流电机进行堵转检测，光电耦合驱动器和光电耦合器串联，从而当断路后，光电耦合器的微弱电流会使得控制芯片相应的引脚响应，从而关闭直流电动机，这样设计意义在于，当每次电机堵转的时候会自动停止，示例性的如：若本发明所述的电路装置运用在手机支架，那么手机支架上的夹持机构在接触到手机后，已经无法继续在使其夹得更紧，则其电路装置中的直流电机就会堵转，此时应当马上停止直流电机，防止直流电机损坏；而且每次重新启动时，都处于直流电动机停转的状态，一是保证安全性，二是起到复位作用。

3、进一步电源输入电路和输入公头直接连接，且电源输入电路对应连接在控制芯片供电的输入检测引脚上，这样的好处在于，可将控制芯片当做核心下达指令的电子元件，这样一来电机驱动芯片相当于执行元件，而直流电动机相当于被执行件，其他的电路如光耦电路相当于判断元件，一一分明，保证了运行的完整性和顺畅性，且输入公头可为microUSB、BNC公头、二/三孔公头的任一种。

4、低压差线性稳压管可对总电路起到稳流的作用，以防止电流电压过载损坏总电路的电子元件。

5、进一步包括红外传感电路，红外传感电路包括红外传感器，利用红外线的物理性质来进行测量，红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点，从而使得直流电动机瞬间捕捉到外部的物理变化，从而实现运转。

6、除上述红外传感电路之外，进一步包括按键，按键为外部触摸式的按键或者机械式的按键，按键接在控制芯片的对应引脚上，人体接触或者挤压按键会触发控制芯片对应的引脚开始响应，从而下发指令给电机驱动芯片控制直流电动机进行运转，以使夹持机构收紧或者松开。

7、进一步包括发光二极管，发光二极管接在控制芯片对应的引脚上，因此可以根据直流电动机的状况来进行不同的灯光显示，比如夜晚状态时，可开启发光二极管给用户提供一定的视野，或者常用的充电时显示绿色灯等。

8、本发明提供的夹持机构可运用该电路装置，以实现断电后，夹持的部位会进行释放动作，从而使得夹持的物品被松开，该夹持机构可广泛运用于自拍杆、手机支架、电动工具等，可防止断电后需要重新通电才能拿出被夹持的物品，方便简单且运行的可靠性很强。

9、本发明提供的支架以及车载支架，可将本发明的电路装置直接运用到其上，以对电子产品或者其他物品如话筒、水杯，在夹持或者固定时，不仅可以实现夹紧的动作，且在断电后从而进行一个释放工作。

【附图说明】

图1是本发明提供的第一实施例夹持机构断电定向释放电路装置中电源输入电路的电路图；

图2是本发明提供的第一实施例夹持机构断电定向释放电路装置中MCU控制电路2的电路图；

图3是本发明提供的第一实施例夹持机构断电定向释放电路装置中电机控制电路3的部分的电路图。

图4是本发明提供的第一实施例夹持机构断电定向释放电路装置中电机控制电路3的另一部分的电路图。

附图说明：1、电源输入电路；2、MCU控制电路；3、电机控制电路；4、红外传感电路；100、输入公头；GND：负极输入端；U10：控制芯片、200、红外传感器；U6：电机驱动芯片；U3、光电耦合驱动器；U7、光电耦合器；EC1、EC2：储能式电解电容；LDO：低压差线性稳压器；LED：发光二极管；C33、电容；R26、电阻；D6、单向二极管；10、正极输入端；20：第一支路；30、第二支路；40、第三支路；50、第四支路；60、第五支路；70、第六支路、201：第一支路的差分信号；M1、直流电动机。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的夹持机构断电定向释放电路装置，以实现定向释放的功能，其可运用用于夹持、固定作业工具的机构、如电子产品支架、行车记录仪的夹板、以及电动扳手、钳子等。

下面结合附图以及实施例对本发明进一步说明，以及对下文将会提到的名词予以解释：

电机堵转：电机在转速为0转时仍然输出扭矩的一种情况，一般都是机械的或者人为的。由于电机负载过大、拖动的机械故障、轴承损坏扫堂等原因引起的电动机无法启动或停止转动的现象。

光电耦合驱动器：用于驱动光电耦合器响应的装置，类似开关元件。

光电耦合器：下文简称光耦；光电耦合元件是以光作为媒体来传输电信号的一组装置，其功能是平时维持电信号输入、输出间有良好的隔离作用，需要时可以使电信号通过隔离层的传送方式，其中以光为媒介传输电信号的一种电-光-电的转换器件，它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等。

LDO：是一种低压差线性稳压器。使用在其线性区域内运行的晶体管或场效应管(FET)，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。

需要说明的是，本发明具体实施方式以及图示仅提及和标注了与本发明相关的元器件，但是为电路的完整性，图示将所有电路元件均予示出。

请先大致参阅图1～图4，本发明实施例一提供一种夹持机构断电定向释放电路装置(以下简称为总电路)，主要运用于小型直流电机的定向释放控制，其包括电源输入电路1、MCU控制电路2以及电机控制电路3，所述电源输入电路1用于总电路所需电能的输入，电机控制电路3用于控制小型直流电机的运转启停，而MCU控制电路2则根据响应给予电机控制电路3下达相关命令，从而实现通过MCU控制电路2来实现对小型直流电机的定向释放。

请参阅图1，其中电源输入电路1可电性连接在输入公头100上，输入公头100可用于和外部设备的母头进行插接，以给整个电路供电，输入公头100可使用microUSB、BNC公头、二/三孔公头，本实施例可选地为microUSB公头作为输入公头100，本领域人员可以理解，在小型直流电动机的应用中，microUSB公头的数据端/脚是没有实质作用的，因此将该microUSB公头的EP端和GND端引出电路相交于点C，从V+端引出电路作为本实施例总电路输入的正极输入端10，进一步从点C出引出电路，该电路其中一个支路接地，另一支路作为本实施例总电路的地极输入端GND(以下简称负极输入端)，即地线使用；且其中在正极输入端10和负极输入端GND并联了多个调节电容。

可以理解，两支路之间采用并联调节电容一是为了增大滤波调节电容的容值，二是减小相对的等效电感值，而采用microUSB的优势在于可适配现今大多数的电子产品充电头，如果单一使用二/三孔公头或者其他公头，适配性不强，从而增加该产品的通用性,但是如果是固定场所的环境下，如家用环境下的卷发器用的小型无刷直流电动机，则相比之下采用二/三孔公头相对可靠性较高。

请参阅图2，MCU控制电路2包括控制芯片U10，该控制芯片U10的具体型号不予限定，在本实施例中，可选地采用型号为microchip的PIC16F630/676的芯片，其包块14个引脚，图示和本文以下均用第1～14脚来表示，其中第3脚接外部的按键(图未示)，按键可为触摸式按键或者机械式的按键，当人体接触或者挤压按键时，触发控制芯片U10的第3脚开始响应，以使控制芯片U10给电机控制电路3发出指令，从而控制直流电机的运转。

其中第4引脚为用于控制芯片U10供电的输入检测引脚，掉电检测依靠此脚予以判断，因此第4引脚利用电路连接正极输入端10上，且从该电路引出第二支路30，其中第二支路30和正极输入端10为并联关系，即正极输入端10的电流一部分流向控制芯片U10以为其供电，另一部分电流流向第二支路30。

第1脚和第14脚分别为该控制芯片U10的VDD脚和负极输入端脚，因此第1脚和第14脚分别连接第一支路20和负极输入端，其中第13脚为LED指示功能的引脚，第13脚处设置发光二极管LED，第13脚接通发光二极管LED后直接连接负极输入端。

进一步地，第2引脚为控制电机停止的引脚，从第2引脚引出第三支路40；第5、6引脚为电机控制信号引脚，具体根据控制芯片U10设定的控制程序而定，其中第5引脚引出第四支路50，第6引脚引出第五支路60；

更进一步地，一些特殊的实施例中，设定了红外传感电路4，其余第7、8、9、10这四个引脚为实现红外感应功能的引脚，因此第7、8、9、10这四个引脚连接于红外传感电路4，红外传感电路4包括红外传感器200，红外传感器200串联在红外传感电路4中且不形成通路，当红外传感器200感受到外部物体时，电阻会导通整个红外传感电路4，从而引起第7、8、9、10这四个引脚开始响应，控制芯片U10会对电机驱动芯片U6发出指令，电机驱动芯片U6进一步接收指令以使电动机开始运作，本领域人员很容易理解，该红外传感电路4为传统电路，仅为实现红外传感功能而设定，具体电性连接方式此处不过多阐述。

可以理解，红外传感电路在直流电机的使用中较为常见，示例性的如：电动自拍杆中，当检测到手机放入夹具时，电动自拍杆会自动夹紧手机，从而使得手机固定。

该MCU控制电路2还包括用于调压和引流的电器元件，本实施例不一一阐述。

可以理解，上述控制芯片U10在更换型号时，其引脚的位置和数量均会发生变化，本发明只是方便阐述实施例一，并不限定引脚的连接关系和位置关系。

请参阅图3，实施例一中的电机控制电路3包括电机驱动芯片U6，本领域行业人员很容易理解，直流电机驱动的方式有很多，但是驱动原理却是恒定不变的，电机速度的调控总的来说有三种：弱磁升速，调压调速和串电阻调速，可选地，本实施例中用于阐述本发明的电机驱动芯片U6采用小功率直流电机驱动芯片，示例性的如：型号可为LG9110。

电机控制电路3还包括：电阻R26，储能式电解电容EC1、储能式电解电容EC2(以下简称EC1、EC2)，以及部分用于调压和引流的电器元件，本实施例不一一阐述。

可以理解，储能式电解电容器广泛应用于家用电器和各种电子产品中，其容量范围较大，一般为1～33000μF，额定工作电压范围为6.3～700V，且储能式电解电容器价格便宜，利用在小型直流电机的效率十分高，因此在本实施例中采用EC1、EC2作为断电后的供能使用，以实现性价比到的最高化。

其中电路连接关系如下，电机驱动芯片U6共有八个引脚，输出端为OA引脚和OB引脚，输入端包括励磁电流引脚(以下简称VM脚)、电源的电压正极引脚(以下简称VCC脚)、模拟负极引脚(以下简称AGND脚)、电源负极引脚(以下简称PGND脚)，其余引脚本实施例不一一阐述；

其中AGND脚、PGND脚分别引出支路相交于点A，VM脚、VCC脚同理分别引出支路相交于点B，其中在EC1、EC2的正极板连接来自MCU控制电路2的VDD脚，即上述第一支路20，并在VCC脚处设置有导流方向为朝向A点的单向二极管D6，在正极板的一端引出另一条支路，以接通来自第一支路20的201脚，因此第一支路20、V脚均接在点A上，从而使得外部第一支路20、201脚处于并联关系，需要说明的是，该MCU控制电路2的201脚并非电机驱动芯片U6的VCC脚，MCU控制电路2的201脚是为MCU控制电路VDD脚上即第一支路20的差分信号，示例性的如：其中MCU控制电路的VDD脚，可能是3.3V，201，10V，12V，15V，18V，24V等等，其中的201脚即是其中的一路电源；

进一步地，电机驱动芯片U6的输出端的OA脚和OB脚连接有直流电动机M1，以通过输入端的电能使直流电动机M1实行运转、停止、反转命令。

可以理解，通常来说，EC1、EC2在电源输入电路1接通的那一瞬间才会充电，等到EC1、EC2两端的电压等于电源输入电路1输入的电压的时候，EC1、EC2就停止充电，可以理解为，EC1、EC2两端电压等于电源输入电路1中V+脚的时候，EC1、EC2呈直流断路状态；在此之间，直流电动机M1一直为正转方向，同理当电源输入电路1断开的时候EC1、EC2则会放电，对于有极性电容来说,EC1、EC2上标有正极符号流向负极处,这就是有极性电容器放电电流方向，因此加上单向二极管D6以使当EC1、EC2放电时，可以使得EC1、EC2的方向不会在其他支路形成回路，引起电能浪费。

进一步地，包括低压差线性稳压管(以下简称LDO)，LDO的输出端即负极端VOUT，串联在点A上，而输入端VIN串联在控制芯片U10的第4引脚即用于控制芯片U10供电的输入检测引脚上，即第二支路30，本领域人员很容易理解，LDO的最重要的指标就是稳定性，在设计线路中常常看到在其输出端VOUT会有大大小小的电容(未标号)，当总电路断电时，防止电流瞬间过大，对总电路造成损害，采用LDO起到给电机驱动芯片U6降压稳压的作用。

请结合图3以及图4，进一步包括电容C33，该电容C33可以为普通电容或者储能式电解电容，电阻R26和电容C33并联后，串联在点B与EC1、EC2的负极板的电路之间，同时该电路之间串联有第六支路70，该第六支路70上包括光电耦合驱动器U3以及光电耦合器U7的电路(以下简称为光耦电路)，光耦电路中，光电耦合驱动器U3类似于开关元件，示例性的如：高电平时三极管截止,低电平时三极管导通，因此将光电耦合器U7的输入端即正极端接在光电耦合驱动器U3输出端即负极端上，光电耦合驱动器U3的输入端即正极端串联至电阻R26接在点B的电路之间，即第六支路70之间，光电耦合器U7的输出端即负极端接在MCU控制电路2的第2引脚上，即上述第三支路40之间；其余部分用于调压和引流的电器元件，以及接负极输入端的连接关系，均可由图示表明，本实施例不一一阐述。

以上对本发明提供的夹持机构断电定向释放电路装置必要的电性连接关系进行了阐述，以下是具体使用时的原理说明：

请结合图1至图4以及上述描述，该发明提供的电路主要用于在直流电动机M1堵转时的定向释放控制，即在直流电动机M1堵转时，可利用MCU控制电路2下达关闭直流电动机M1的命令；当总电电路断电时，可让直流电动机M1实现反转。

对直流电动机M1堵转时检测具体的工作方式如下，当直流电动机M1正常工作时，总电路不会发生触发现象，即总电路在电源输入电路1正常输入恒定电流时，其MCU控制电路2以及电机控制电路3均为正常运行状态，此时直流电动机M1以固定功率和转速运行。

可以理解，直流电动机M1可为电磁式电动机和永磁式电动机，具体根据使用环境而定，其中永磁式电动机性能与电磁式并励电动机相近，起动转矩较大，机械特性硬，负载变化时转速变化不大，适用于小功率直流驱动，如电动玩具、电动工具、音响设备、汽车电器，因此本市实施可选地为永磁式电动机，直流电动机M1包括定子绕组和转子，因此直流电动机M1转动时，定子绕组形成的旋转磁场拖动转子旋转，而转子中感应电流所产生的磁场也在定子绕组感应出反电势，也就是感抗，起到阻止电机定子电流增加的作用；因此总电路处于平稳运行阶段。

当直流电动机M1堵转时，功率因数降低，如果电机堵转了，上述反电势也没有了，直流电动机M1就像接在总电路中的一个电感元件，只有其自身的电阻和电感，自然电流会大大增加。根据直流电动机M1容量的大小和加工工艺不同，电机堵转电流一般为电机额定电流的5-12倍。

因此实现断电直流电动机M1后，直流电动机M1电流会数倍的增加，在电阻R26上会映射出足够高的电压，而总电路就是检测这一现象来实现堵转的判断并且停止电机旋转的，其检测的核心器件是光电耦合驱动器U3，通过预先设计一个电压监测点，当电阻R26通过电流后的电压接近预设的电压点时，光电耦合驱动器进入线性导通区域，光电耦合器U7内部微弱发光，但是因为其CTR(光电传输比)的限制，使其光电耦合器U7微弱导通，但是却不足以驱动光电耦合器U7的输出级反转，当检测到R26上的电压继续升高到等于预设的电压值时，光电耦合驱动器U3进入饱和导通状态，光电耦合器U7正常发光，此时光电耦合器U7的输出级饱和，从而输出低电平，上述可知，低电平通过第三支路40通知控制芯片U10，控制芯片U10接收命令后，控制芯片U10通过第5引脚上的第四支路50，第6引脚上的第五支路60控制电机驱动芯片U6关闭电机。

进一步地，当总电路断电时，此时使其电机M1反转的的具体工作方式如下，当断电发生时，控制芯片U10的第4引脚会从高电平翻转到低电平，这个过程控制芯片U10即判断为掉电发生，此时总电路的大部分功能都会失效，能工作的部分是控制芯片U10，电机驱动芯片U6，这两部分的电流是取自EC1、EC2电解电容的特性，控制芯片U10到掉电发生后，会发送预设的电机释放方向的信号给电机驱动芯片U6，让其工作在固定的释放方向上低于1s时间,从而使得直流电动机M1完成掉电反转的动作,当完成这样的动作之后，EC1 EC2的电能也几乎放尽。

可以理解，由上述可知，EC1、EC2为储能式电解电容，作为一种能储存电荷的容器，其具有放电的特性，当总电路处于断电状态时，其EC1、EC2会进行放电，通过电机控制电路3可知，其EC1、EC2放电时会通过第一支路20和电机驱动芯片U6、控制芯片U10形成通路，此时控制芯片U10可通过程序，控制电机驱动芯片U6给直流电动机M1下达反转的命令。

进一步地，控制芯片U10控制电机驱动芯片U6，以使直流电动机M1在t秒时间内反转，其中t设定为0～2s，优选地，所述t设定为0～1s。

可以理解，控制芯片U10为类似单片机的控制芯片，其可通过定时程序实现上述指令，该指令设定的意义在于，当直流电动机M1停转后，在很多设备中，需要一个反转释放的命令，一个实际的产品例如车载的电动手机支架产品，在带来方便的同时，也带来了一些问题，当汽车关闭电源之后，车载手机支架上的手机就取不出来，因此该指令可用于对其上的手机进行释放。

一些实施例中，设定了电机驱动芯片U6可以其通过OA脚和OB脚同样进入电机控制电路3给EC1、EC2进行充电，通过上述可知，直流电动机M1堵转后会产生额定电流的5-12倍的电流，因此此时设定电机驱动芯片U6可反向给EC1、EC2充电，即可充分利用电能，达到最大化的效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供又一技术方案如下：本发明的第二实施例还提供一种小型直流电动机的断电定向释放***，该***包括实施例一中的夹持机构断电定向释放电路装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供又一技术方案如下：本发明的第三实施例还提供一种支架，该支架在将外部物品支撑以及固定时，需要利用到实施例一中的夹持机构断电定向释放电路装置，在使用时，该支架可固定夹持电子产品、水杯、话筒，当该支架断电时，可利用小型直流电动机的断电定向释放装置进行将所夹的物品释放。

为了解决上述技术问题，本发明进一步提供方案如下：本发明的第四实施例还提供一种车载支架，车载支架为用户在行驶途中让电子产品固定的工具，该车载支架包括二夹臂(图未示)，二所述夹臂在对电子产品进行固定时，以及当该所述车载支架断电后，二所述夹臂进行释放时，均需要利用到实施例一中的夹持机构断电定向释放电路装置，在使用时，该支架可固定夹持手机、平板、微型电脑、写字板。

本领域技术人员也应当理解，如果将本发明所述电路装置或者***、小型直流电机的全部或部分电路通过稠合、简单变化、串并联互相变换等方式进行组合、替换，如各组件、线路、电子元件摆放移动位置；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的电路装置/设备/装置，用这样的电路装置/设备/装置代替本发明相应组件同样落在本发明的保护范围内。

与现有技术相比，本发明所提供的一种夹持机构断电定向释放电路装置具有如下的有益效果：

1、本发明利用储能式电解电容连接在电机驱动芯片上，且同时将控制芯片串联或者并联在储能式电解电容的正极板和电机驱动芯片的正极引脚之间，因此当总电路断电发生时，在储能式电解电容的特性下，会放电以给控制芯片和电机驱动芯片供电，控制芯片相应的引脚响应，判断为断电发生，从而发出电信号指令给电机驱动芯片，电机驱动芯片进一步控制直流电机在0～2s内进行反向转动的动作；由上述可知，整个过程流畅精简，且通过储能式电解电容放电这一特性，就可为断电后提供相应所需的电能，且控制时间在较短的时间内，以对用户第一时间产生释放的动作，而且采用储能式电解电容作为断电后的功能元件，具有比以往技术中的电容元件明显的优势如下：

①、单位体积的电容量非常大，比其它种类的电容大几十到数百倍。

②、额定的容量可以做到非常大，可以轻易做到几万μf甚至几f。

③、价格比其它种类具有压倒性优势，因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料，比如铝等等，制造电解电容的设备也都是普通的工业设备，可以大规模生产，成本相对比较低。

2、进一步利用光耦电路来对直流电机进行堵转检测，光电耦合驱动器和光电耦合器串联，从而当断路后，光电耦合器的微弱电流会使得控制芯片相应的引脚响应，从而关闭直流电动机，这样设计意义在于，当每次电机堵转的时候会自动停止，示例性的如：若本发明所述的电路装置运用在手机支架，那么手机支架上的夹持机构在接触到手机后，已经无法继续在使其夹得更紧，则其电路装置中的直流电机就会堵转，此时应当马上停止直流电机，防止直流电机损坏；而且每次重新启动时，都处于直流电动机停转的状态，一是保证安全性，二是起到复位作用。

3、进一步电源输入电路和输入公头直接连接，且电源输入电路对应连接在控制芯片供电的输入检测引脚上，这样的好处在于，可将控制芯片当做核心下达指令的电子元件，这样一来电机驱动芯片相当于执行元件，而直流电动机相当于被执行件，其他的电路如光耦电路相当于判断元件，一一分明，保证了运行的完整性和顺畅性，且输入公头可为microUSB、BNC公头、二/三孔公头的任一种。

4、低压差线性稳压管可对总电路起到稳流的作用，以防止电流电压过载损坏总电路的电子元件。

5、进一步包括红外传感电路，红外传感电路包括红外传感器，利用红外线的物理性质来进行测量，红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点，从而使得直流电动机瞬间捕捉到外部的物理变化，从而实现运转。

6、除上述红外传感电路之外，进一步包括按键，按键为外部触摸式的按键或者机械式的按键，按键接在控制芯片的对应引脚上，人体接触或者挤压按键会触发控制芯片对应的引脚开始响应，从而下发指令给电机驱动芯片控制直流电动机进行运转，以使夹持机构收紧或者松开。

7、进一步包括发光二极管，发光二极管接在控制芯片对应的引脚上，因此可以根据直流电动机的状况来进行不同的灯光显示，比如夜晚状态时，可开启发光二极管给用户提供一定的视野，或者常用的充电时显示绿色灯等。

8、本发明提供的夹持机构可运用该电路装置，以实现断电后，夹持的部位会进行释放动作，从而使得夹持的物品被松开，该夹持机构可广泛运用于自拍杆、手机支架、电动工具等，可防止断电后需要重新通电才能拿出被夹持的物品，方便简单且运行的可靠性很强。

9、本发明提供的支架以及车载支架，可将本发明的电路装置直接运用到其上，以对电子产品或者其他物品如话筒、水杯，在夹持或者固定时，不仅可以实现夹紧的动作，且在断电后从而进行一个释放工作。

以上仅为本发明较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种夹持机构断电定向释放电路装置，所述电路装置包括总电路，所述总电路包括用于控制直流电动机的电机控制电路，以及用于给所述电机控制电路传递电信号指令的MCU控制电路，

其特征在于，所述电机控制电路中包括电机驱动芯片和储能式电解电容；

所述储能式电解电容的正/负极板和电机驱动芯片的电源正/负极引脚分别对应相连，

所述MCU控制电路包括控制芯片，所述控制芯片的电源正极引脚串联/并联在所述正极板和电机驱动芯片的正极引脚之间，并通过所述控制芯片判断所述总电路是否断电，当所述总电路通电时，所述储能式电解电容开始充电，当所述总电路断电时，所述储能式电解电容会放电以使所述电机驱动芯片和控制芯片继续运作，所述控制芯片的引脚和电机驱动芯片分别对应电性连接，所述控制芯片以传递电信号给所述电机驱动芯片使其控制所述直流电动机在t秒时间内反向转动，其中，t设定为0~2s；所述储能式电解电容放电电流方向设置有单向二极管。

2.如权利要求1所述的夹持机构断电定向释放电路装置，其特征在于，

进一步包括光耦电路和电阻以及电容；

所述电阻和电容并联后，串联在设于所述负极板和所述电机驱动芯片的负极引脚之间，所述光耦电路包括光电耦合驱动器以及光电耦合器，所述光电耦合驱动器的正极同样串联与所述负极板和所述电机驱动芯片的负极引脚之间，且和电阻为串联关系；所述光电耦合驱动器的负极连接与光电耦合器的正极，光电耦合器的负极连接于所述控制芯片上对应控制直流电机停止的引脚处；

当所述总电路的电流为零时，电容放电，所述电阻的电压升高到预设值时，引起所述光电耦合驱动器响应，所述光电耦合驱动器使得所述光电耦合器电性导通，当光电耦合器电性导通电性导通时，控制芯片对应控制直流电动机停止的引脚就会接收到电信号，以控制直流电动机停止转动。

3.如权利要求1所述的夹持机构断电定向释放电路装置，其特征在于，进一步包括电源输入电路和输入公头，所述电源输入电路可对应电性连接在输入公头上的正/负极引脚上以构成正/负极输入端，所述电源输入电路的正极输入端连接在控制芯片供电的输入检测引脚上。

4.如权利要求1所述的夹持机构断电定向释放电路装置，其特征在于，进一步包括低压差线性稳压管，所述低压差线性稳压管的输出端连接在电机驱动芯片的正极引脚上，所述低压差线性稳压管输入端连接在控制芯片用于供电的输入检测引脚上。

5.如权利要求1所述的夹持机构断电定向释放电路装置，其特征在于，进一步包括红外传感电路，红外传感电路包括红外传感器，红外传感电路连接在所述控制芯片对应的引脚上，红外传感器串联于红外传感电路中且不形成通路，当红外传感器感应到外部物体时，以使红外传感电路形成通路，从而所述控制芯片开始响应，给电机驱动芯片发出指令以使所述直流电动机运转。

6.如权利要求3所述的夹持机构断电定向释放电路装置，其特征在于，所述输入公头为microUSB、BNC公头、二/三孔公头的任一种。

7.如权利要求1所述的夹持机构断电定向释放电路装置，其特征在于，进一步包括按键，所述按键为外部触摸式的按键或者机械式的按键，所述按键接在所述控制芯片的对应引脚上，人体接触或者挤压按键会触发所述控制芯片对应的引脚开始响应，从而下发指令给所述电机驱动芯片控制所述直流电动机进行运转。

8.如权利要求1所述的夹持机构断电定向释放电路装置，其特征在于，进一步包括发光二极管，所述发光二极管接在所述控制芯片对应的引脚上。

9.一种支架，其特征在于，该所述支架在将外部物品支撑以及固定时，需要利用到权利要求1至8中任一项所述夹持机构断电定向释放电路装置。

10.一种车载支架，为用户在行驶途中让电子产品固定的工具，其特征在于，包括二夹臂，二所述夹臂在对所述电子产品进行固定时，以及当所述车载支架断电后，二所述夹臂进行释放时，均需要利用到权利要求1至8中任一项所述夹持机构断电定向释放电路装置。

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