CN207442434U - 过流检测电路及agv电机驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种过流检测电路及AGV电机驱动器，该过流检测电路包括电流采样比较电路、触发信号分压电路及开关保护电路，电流采样比较电路的检测端与AGV电机驱动器的直流母线连接，电流采样比较电路的输出端与触发信号分压电路的输入端连接；触发信号分压电路的输出端与开关保护电路的受控端连接，开关保护电路的输出端与主控制器连接；其中，触开关保护电路，在接收到触发信号分压电路输出的触发信号时开启，并输出对应的过流检测信号，以使控制器控制电机停止工作。本实用新型解决了由于驱动桥臂的开关管容易产生开关噪声，导致在检测的过程中误检测或者漏检测现象，而引起***误保护或者保护失效的问题。

Description

过流检测电路及AGV电机驱动器

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种过流检测电路及AGV 电机驱动器。

背景技术

在对工业伺服电机的驱动控制中，需要时时采样监测电机的相电流，以便时时有效、安全控制电机运行，并在驱动控制***发生异常而导致流经电机的电流过大时，控制电机停止工作，以免损坏。

目前，过流检测电路大多采用采样电阻对驱动桥臂电流进行，以间接实现对电机相电流的检测。然而，由于驱动桥臂的开关管容易产生开关噪声，导致在检测的过程中误检测或者漏检测现象，而引起***误保护或者保护失效问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种过流检测电路及AGV电机驱动器，旨在解决由于驱动桥臂的开关管容易产生开关噪声，导致在检测的过程中误检测或者漏检测现象，而引起***误保护或者保护失效的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种过流检测电路，应用于AGV电机驱动器中，所述AGV电机驱动器包括主控制器及电机，所述过流检测电路包括电流采样比较电路、触发信号分压电路及开关保护电路，所述电流采样比较电路的检测端与所述AGV电机驱动器的直流母线连接，所述电流采样比较电路的输出端与所述触发信号分压电路的输入端连接；所述触发信号分压电路的输出端与所述开关保护电路的受控端连接，所述开关保护电路的输出端与所述主控制器连接；所述电流采样比较电路，用于采样所述直流母线的输入电流，并将采样到的所述输入电流进行比较，以在所述输入电流大于预设电流阈值时，输出触发信号；所述触发信号分压电路，用于对所述触发信号进行分压处理后输出；所述开关保护电路，用于在接收到所述触发信号分压电路输出的触发信号时开启，并输出对应的过流检测信号，以使所述控制器控制所述电机停止工作。

优选地，所述电流采样比较电路包括第一电阻、第二电阻及第一电子开关，所述第一电阻的第一端为所述电流采样比较电路的检测端，并与所述第二电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端与所述第一电子开关的受控端连接；所述第二电阻的第二端与所述第一电子开关的输入端连接；所述第一电子开关的输出端为所述电流采样比较电路的输出端。

优选地，所述第一电子开关为PNP型三极管，所述PNP型三极管的基极为所述第一电子开关的受控端，所述PNP型三极管的发射极为所述第一电子开关的输入端，所述PNP型三极管的集电极为所述第一电子开关的输出端。

优选地，所述电流采样比较电路还包括用于对所述直流母线的进线电流进行滤波的第一电容，所述第一电容串联设置于所述第一电阻和第二电阻的第一端与地之间。

优选地，所述触发信号分压电路包括第三电阻及第四电阻，所述第三电阻的第一端为所述触发信号分压电路的输入端，所述第三电阻的第二端为所述触发信号分压电路的输出端，并与所述第四电阻的第二端连接；所述第四电阻的第二端接地。

优选地，所述触发信号分压电路还包括对所述触发信号进行滤波处理的第二电容，所述第二电容串联设置于所述第三电阻和所述第四电阻的公共端与地之间。

优选地，所述开关保护电路包括第二电子开关，所述第二电子开关的受控端为所述开关保护电路的受控端，所述第二电子开关的输入端接地，所述第二电子开关的输出端为所述开关保护电路的输出端。

优选地，所述第二电子开关的为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第二电子开关的受控端，所述NPN型三极管的发射极为所述第二电子开关的输入端，所述NPN型三极管的集电极为所述第二电子开关的输出端。

优选地，所述过流检测电路还包括上拉电阻，所述上拉电阻串联设置于所述第一直流电源与所述开关保护电路的输出端之间。

本实用新型还提出一种AGV电机驱动器，包括主控制器、电机及如上所述的过流检测电路，所述过流检测电路包括电流采样比较电路、触发信号分压电路及开关保护电路，所述电流采样比较电路的检测端与所述AGV电机驱动器的直流母线连接，所述电流采样比较电路的输出端与所述触发信号分压电路的输入端连接；所述触发信号分压电路的输出端与所述开关保护电路的受控端连接，所述开关保护电路的输出端与所述主控制器连接；所述电流采样比较电路，用于采样所述直流母线的输入电流，并将采样到的所述输入电流进行比较，以在所述输入电流大于预设电流阈值时，输出触发信号；所述触发信号分压电路，用于对所述触发信号进行分压处理后输出；所述开关保护电路，用于在接收到所述触发信号分压电路输出的触发信号时开启，并输出对应的过流检测信号，以使所述控制器控制所述电机停止工作。

本实用新型的电流采样比较电路的检测端与直流母线的输入端连接，并串接在直流母线的输入端与直流母线的输出端之间中，由于电流采样比较电路直接检测的是流经直流母线的电流，也即采样的是直流母线电压高电位端的电流，无需检测三相逆变器的检测流经驱动桥臂开关管的电流，不会抬高驱动桥臂公共端的电位，从而解决了解决由于驱动桥臂的开关管容易产生开关噪声，导致在检测的过程中误检测或者漏检测现象，而引起***误保护的问题。本实用新型的过流检测电路的电路结构简单，成本较低，同时降低了电路设计及PCB布局走线的复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型过流检测电路应用于AGV电机驱动器一实施例的功能模块示意图；

图2为图1中流检测电路一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	电流采样比较电路	R1～R4	第一电阻～第四电阻
20	触发信号分压电路	R5	上拉电阻
				30	开关保护电路	C1	第一电容
Q1	第一电子开关	C2	第二电容
				Q2	第二电子开关	VCC1	第一直流电源

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种过流检测电路，应用于AGV电机驱动器中。

AGV电机驱动器一般包括主控制器及电机，AGV电机的驱动控制***中，通常会设置将交流电源转换为直流电源的电源转换电路，而与电源转换电路连接着的即为直流母线，直流母线上流经的电流经三相逆变器将直流电源逆变成交流电后输出至电机，从而驱动电机工作。为了避免流经电机的电流过大而损坏逆变器功率器件及电机，通常会在三相逆变器的任意桥臂中设置过流检测电路，并在逆变器的驱动桥臂开关管导通时，检测流经驱动桥臂开关管的电流，从而实现对电机电流的检测。这种过流检测电路大多采用采样电阻对驱动桥臂电流进行，以间接采样电机相电流，这样容易抬高驱动桥臂公共端的电位，并且增加了电路设计及PCB布局走线的复杂度。更重要的是，由于在采样过程中存在桥臂高速开关产生的开关噪声，容易出现误检测或者漏检测现象，而导致***误保护。

为了解决上述问题，参照图1及图2，在本实用新型一实施例中，该过流检测电路包括10、触发信号分压电路20及开关保护电路30。

其中，所述电流采样比较电路10的检测端与所述AGV电机驱动器的直流母线连接，所述电流采样比较电路10的输出端与所述触发信号分压电路20 的输入端连接；所述触发信号分压电路20的输出端与所述开关保护电路30 的受控端连接，所述开关保护电路30的输出端与所述AGV电机驱动器的主控制器连接；

所述电流采样比较电路10，用于采样所述直流母线的输入电流，以将采样到的所述输入电流进行比较，并在所述输入电流大于预设电流阈值时，输出触发信号；

所述触发信号分压电路20，用于对所述触发信号进行分压处理后输出；

所述开关保护电路30，用于在接收到所述触发信号分压电路20输出的触发信号时开启，并输出对应的过流检测信号，以使所述控制器在接收到过流检测信号时控制所述电机停止工作。

本实施例中，所述电流采样比较电路10对所述直流母线的输入电流进行采样，并将采样到的所述输入电流进行比较，当检测到直流母线上的电流在预设值范围内时，此时，电流采样比较电路10输出的触发信号号经分压电路 20分压不能触发开关保护电路30开启，AGV电机驱动器中的主控制器继续控制驱动电机正常工作，这样，保证直流母线上的驱动电源正常输出至电机，以驱动电机工作。当电流采样比较电路10检测到直流母线上的电流大于预设电流阈值时，过流检测电路10输出触发信号至分压电路20，分压电路20将触发信号进行分压处理，并输出开关触发信号至开关保护电路30，以触发开关保护电路30开启，从而输出过流保护信号至AGV电机驱动器中的主控制器，以使主控制器控制相应的电路模块停止工作，进而停止给电机提供工作电压。

本实用新型的电流采样比较电路10的检测端与直流母线的输入端 BUS-in连接，并串接在直流母线的输入端BUS-in与直流母线的输出端VBUS 之间中，由于电流采样比较电路10直接检测的是流经直流母线的电流，也即采样的是直流母线电压高电位端的电流，无需检测三相逆变器的检测流经驱动桥臂开关管的电流，不会抬高驱动桥臂公共端的电位，从而解决了由于驱动桥臂的开关管容易产生开关噪声，导致在检测的过程中误检测或者漏检测现象，而引起***误保护或者保护失效的问题。本实用新型的过流检测电路的电路结构简单，成本较低，同时降低了电路设计及PCB布局走线的复杂度。

参照图1及图2，在一优选实施例中，所述电流采样比较电路10包括第一电阻R1、第二电阻R2及第一电子开关Q1，所述第一电阻R1的第一端为所述电流采样比较电路10的检测端，并与所述第二电阻R2的第一端连接；所述第一电阻R1的第二端与所述第一电子开关Q1的受控端连接；所述第二电阻R2的第二端与所述第一电子开关Q1的输入端连接；所述第一电子开关 Q1的输出端为所述电流采样比较电路10的输出端。

其中，所述第一电子开关Q1为PNP型三极管，所述PNP型三极管的基极为所述第一电子开关Q1的受控端，所述PNP型三极管的发射极为所述第一电子开关Q1的输入端，所述PNP型三极管的集电极为所述第一电子开关 Q1的输出端。在其他实施例中，第一电子开关Q1还可采用如MOS管等其他电子开关实施，在此不作限制。

具体地，直流母线上的电流经第一电阻R1流经三相逆变器的桥臂开关，并在对应的桥臂开关导通时，将该电流输出至电机，以驱动电机工作。当直流母线上的电流在预设阈值范围内时，第一电阻R1和第二电阻R2所提供的偏置电压不足以使第一电子开关Q1导通，进而第一电子开关Q1继续保持截止状态，当直流母线上的电流大于预设电流阈值时，第一电阻R1两端的电压大于第一电子开关Q1的门限电压，从而触发第一电子开关Q1导通导通，并输出触发信号。

基于上述实施例，所述电流采样比较电路10还进一步包括用于对所述直流母线的进线电流进行滤波的第一电容C1，所述第一电容C1串联设置于所述第一电阻R1和第二电阻R2的第一端与地之间。

本实施例中，电容器C1用于滤除直流母线电压中的杂波，以避免杂波触发第一电子开关Q1误动作。

参照图1及图2，在一优选实施例中，所述触发信号分压电路20包括第三电阻R3及第四电阻R4，所述第三电阻R3的第一端为所述触发信号分压电路20的输入端，所述第三电阻R3的第二端为所述触发信号分压电路20的输出端，并与所述第四电阻R4的第二端连接；所述第四电阻R4的第二端接地。

第三电阻R3及第四电阻R4用于串联分压以实现检测信号输出至开关保护电路30，根据分压原理，第三电阻R3和第四电阻R4的比值越大，第三电阻R3上所分得的电压也就越大。这样，就可以通过调节第三电阻R3和/或第四电阻R4的阻值来调节的输出至开关保护电路30的检测信号大小，以调节开关保护电路30对触发信号的灵敏度。

进一步地，所述触发信号分压电路20还包括对所述触发信号进行滤波处理的第二电容C2，所述第二电容C2串联设置于所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的公共端与地之间。

本实施例中，第二电容C2用于滤除触发信号中的杂波，以避免杂波信号触发第二电子开关Q2误动作。

参照图1及图2，进一步地，所述开关保护电路30包括第二电子开关Q2，所述第二电子开关Q2的受控端为所述开关保护电路30的受控端，所述第二电子开关Q2的输入端接地，所述第二电子开关Q2的输出端为所述开关保护电路30的输出端。

其中，所述第二电子开关Q2的为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第二电子开关Q2的受控端，所述NPN型三极管的发射极为所述第二电子开关Q2的输入端，所述NPN型三极管的集电极为所述第二电子开关Q2的输出端。

本实施例中，当第一电子开关Q1导通，并输出的触发信号经第三电阻 R3和第四电阻R4串联分压后，触发第二电子开关Q2导通，从而输出低电平的过流检测信号至主控制器，以使主控制器在接收到过流检测信号时，控制电机停止工作。而当第一电子开关Q1处于截止状态时，此时第二电阻R2开关也处于截止状态。此时主控制器检测到的信号为高电平，并控制电机正常工作。

基于上述实施例，所述过流检测电路还包括上拉电阻R5，所述上拉电阻 R5串联设置于第一直流电源VCC1与所述开关保护电路30的输出端之间。

本实施例中，上拉电阻R5用于实现在开关保护电路30没有低电平的过流保护信号输出时，保持主控制器的信号检测脚OCn输入为高电平，以避免主控制器被触发而误保护。

本实用新型还提出一种AGV电机驱动器，所述AGV电机驱动器包括主控制器、电机及如上所述的过流检测电路。该过流检测电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型AGV电机驱动器中使用了上述过流检测电路，因此，本实用新型AGV电机驱动器的实施例包括上述过流检测电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种过流检测电路，应用于AGV电机驱动器中，所述AGV电机驱动器包括主控制器及电机，其特征在于，所述过流检测电路包括电流采样比较电路、触发信号分压电路及开关保护电路，所述电流采样比较电路的检测端与所述AGV电机驱动器的直流母线连接，所述电流采样比较电路的输出端与所述触发信号分压电路的输入端连接；所述触发信号分压电路的输出端与所述开关保护电路的受控端连接，所述开关保护电路的输出端与所述主控制器连接；

所述电流采样比较电路，用于采样所述直流母线的输入电流，并将采样到的所述输入电流进行比较，以在所述输入电流大于预设电流阈值时，输出触发信号；

所述触发信号分压电路，用于对所述触发信号进行分压处理后输出；

所述开关保护电路，用于在接收到所述触发信号分压电路输出的触发信号时开启，并输出对应的过流检测信号，以使所述控制器控制所述电机停止工作。

2.如权利要求1所述的过流检测电路，其特征中在于，所述电流采样比较电路包括第一电阻、第二电阻及第一电子开关，所述第一电阻的第一端为所述电流采样比较电路的检测端，并与所述第二电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端与所述第一电子开关的受控端连接；所述第二电阻的第二端与所述第一电子开关的输入端连接；所述第一电子开关的输出端为所述电流采样比较电路的输出端。

3.如权利要求2所述的过流检测电路，其特征在于，所述第一电子开关为PNP型三极管，所述PNP型三极管的基极为所述第一电子开关的受控端，所述PNP型三极管的发射极为所述第一电子开关的输入端，所述PNP型三极管的集电极为所述第一电子开关的输出端。

4.如权利要求2所述的过流检测电路，其特征在于，所述电流采样比较电路还包括用于对所述直流母线的进线电流进行滤波的第一电容，所述第一电容串联设置于所述第一电阻和第二电阻的第一端与地之间。

5.如权利要求1所述的过流检测电路，其特征在于，所述触发信号分压电路包括第三电阻及第四电阻，所述第三电阻的第一端为所述触发信号分压电路的输入端，所述第三电阻的第二端为所述触发信号分压电路的输出端，并与所述第四电阻的第二端连接；所述第四电阻的第二端接地。

6.如权利要求5所述的过流检测电路，其特征在于，所述触发信号分压电路还包括对所述触发信号进行滤波处理的第二电容，所述第二电容串联设置于所述第三电阻和所述第四电阻的公共端与地之间。

7.如权利要求1所述的过流检测电路，其特征在于，所述开关保护电路包括第二电子开关，所述第二电子开关的受控端为所述开关保护电路的受控端，所述第二电子开关的输入端接地，所述第二电子开关的输出端为所述开关保护电路的输出端。

8.如权利要求7所述的过流检测电路，其特征在于，所述第二电子开关的为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第二电子开关的受控端，所述NPN型三极管的发射极为所述第二电子开关的输入端，所述NPN型三极管的集电极为所述第二电子开关的输出端。

9.如权利要求1至8任意一项所述的过流检测电路，其特征在于，所述过流检测电路还包括上拉电阻，所述上拉电阻串联设置于第一直流电源与所述开关保护电路的输出端之间。

10.一种AGV电机驱动器，其特征在于，包括主控制器及电机及如权利要求1至9任意一项所述的过流检测电路。