CN210015344U

CN210015344U - 具有定位功能的h桥远程功率控制驱动***

Info

Publication number: CN210015344U
Application number: CN201920804868.5U
Authority: CN
Inventors: 王兰兰; 王楚蓥; 曾桂根
Original assignee: Nanjing Post and Telecommunication University
Current assignee: NANJING RONGFEI TECHNOLOGY CO.,LTD.
Priority date: 2019-05-30
Filing date: 2019-05-30
Publication date: 2020-02-04
Anticipated expiration: 2029-05-30

Abstract

本实用新型公开了一种具有定位功能的H桥远程功率控制驱动***，包括15V‑35V电压输入端、工作状态指示灯、负载、降压电路、H桥驱动电路、3个光耦隔离电路、控制电路、远程功率设置装置、定位电路、法拉电容和电流反馈电路，H桥驱动电路和3个光耦隔离电路连接为一体，15V‑35V电压输入端通过降压电路分别连接H桥驱动电路、任意一个光耦隔离电路和法拉电容，降压电路和法拉电容分别连接控制电路，法拉电容和控制电路分别连接定位电路，远程功率设置装置连接定位电路，定位电路连接控制电路，控制电路分别通过3个光耦隔离电路连接H桥驱动电路，H桥驱动电路通过一个电流反馈电路连接控制电路，H桥驱动电路的输出端分别连接工作状态指示灯和负载。

Description

具有定位功能的H桥远程功率控制驱动***

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及一种具有定位功能的H桥远程功率控制驱动***。

背景技术

现有技术的大功率负载通常使用MOSFET电路驱动，这类驱动电路在电气控制领域应用十分广泛。目前，使用分立的MOSFET不但***电路复杂、电路板体积大，功耗往往也高。一些现有方案虽然使用了集成芯片，但也因为不具有定位和远程控制的功能，不能直接应用在物流、测量等方面，使用范围有限。若直接在现有产品中加入这两项功能，则大大增加了硬件成本和软件开发成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供具有定位功能的H桥远程功率控制驱动***，包括15V-35V电压输入端、工作状态指示灯和负载，还包括：降压电路、H桥驱动电路、3个光耦隔离电路、控制电路、远程功率设置装置、定位电路、法拉电容和电流反馈电路，H桥驱动电路和3个光耦隔离电路连接为一体， 15V-35V电压输入端通过降压电路分别连接H桥驱动电路、任意一个光耦隔离电路和法拉电容，降压电路和法拉电容分别连接控制电路，法拉电容和控制电路分别连接定位电路，远程功率设置装置连接定位电路，定位电路连接控制电路，控制电路分别通过3个光耦隔离电路连接H桥驱动电路，H桥驱动电路通过一个电流反馈电路连接控制电路，H桥驱动电路的输出端分别连接工作状态指示灯和负载。

进一步地，所述光耦隔离电路包括：6N137光耦合器U1、电容C1和电阻R1, 电容C1的一端分别与降压电路和6N137光耦合器连接，另一端与接地，电阻R1的一端连接6N137光耦合器，另一端连接H桥驱动电路。

进一步地，所述定位电路包括：A9G模组U2、电容C2、电阻R2、电阻R3、发光二极管D1、发光二极管D2、电阻R4、电阻R5、复位按钮S3、开机按钮S4、电感L1、天线底座U3、天线底座U4和SIM卡座U5，发光二极管D1的正极连接A9G模组U2，负极通过电阻R3接地，发光二极管D2的正极连接A9G模组U2，负极通过电阻R2接地，电阻R4和电阻R5连接A9G模组U2，开机按钮S4一端连接电阻R4，另一端接地，电阻R5通过电容C2接地，复位按钮S3一端连接A9G模组U2，另一端接地，电感L1连接A9G模组U2，天线底座U3一端连接电感L1，另一端接地，天线底座U4的一端连接A9G模组U2，另一端接地，SIM卡座U5的一端连接A9G模组U2，另一端接地。

进一步地，所述H桥驱动电路包括：MC33887驱动芯片U5、发光二极管D3、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R6、电阻R7和排针P1，排针P1连接MC33887驱动芯片U5，排针P1分别通过电容C5和电容C6接地，MC33887驱动芯片U5还分别通过电容C3、电容C4和电阻R6接地，发光二极管D3的正极连接MC33887驱动芯片，负极通过电阻R7接地。

进一步地，所述控制电路包括：Cortex M4处理器U6、发光二极管D4、电容C7、电容C8、电容 C9、电容 C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容 C14、电容 C15、电容 C16、电容C17、电容 C18、电容 C19、调试按钮S1、复位按钮S2、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电感L2、振荡器Y1、振荡器Y2、排针P2和排针P3, 排针P2和排针P3连接Cortex M4处理器U6， Cortex M4处理器U6通过电阻R11连接发光二极管D4的正极，二极管D4的负极接地，Cortex M4处理器U6还通过电容C11接地，电容C12、电容C13、电容 C14和电容 C15并联，电容C12连接Cortex M4处理器U6，电容 C15接地，电阻R12一端连接Cortex M4处理器U6，另一端接地，电容 C9一端连接电阻R12，另一端连接Cortex M4处理器U6，电容 C16、电阻R13和调试按钮S1串联，调试按钮S1的一端通过电阻R14连接CortexM4处理器U6，另一端接地，振荡器Y1的一端通过电阻R9连接Cortex M4处理器U6，通过电容C7接地，另一端通过电阻R10连接Cortex M4处理器U6，通过电容C8接地，Cortex M4处理器U6还通过电感L2和电容C10接地，复位按钮S2的一端连接Cortex M4处理器U6，另一端接地，电容 C17并联在复位按钮S2上，振荡器Y2的一端通过电阻R15连接Cortex M4处理器，通过电容 C18接地，另一端通过电阻R16连接Cortex M4处理器，通过电容 C19接地。

进一步地，所述降压电路包括：LM2596稳压芯片、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、稳压二极管D3、发光二极管D5、电感L3、电阻R19、可调电阻R20和电阻R21，电容C22一端连接LM2596稳压芯片，另一端接地，电容C21的正极连接电容C22，负极接地，稳压二极管D3的负极连接LM2596稳压芯片，正极通过电感L3连接电容C23的正极，电容C23的负极连接LM2596稳压芯片，LM2596稳压芯片通过电阻R19连接可调电阻R20的一端，可调电阻R20的另一端分别连接电容C23的正极和电容C24，电容C24连接电阻R19，还通过电阻R21连接发光二极管D5的正极，发光二极管D5的负极接地。

进一步地，所述电流反馈电路包括：电阻R17和电容C20，电阻R17和电容C20的一端共同连接MC33887驱动芯片U5，电阻R17和电容C20的另一端接地。

本实用新型具备的有益效果：

1.提供一种具有定位功能的H桥远程功率驱动***，能够连接网络，通过终端远程控制负载功率，并在终端上显示***实时位置。

2. 将定位功能与H桥功率驱动电路结合，实现了终端远程功率控制和***定位功能，有效地拓展了H桥功率驱动电路的应用场景。

3.H桥集成芯片的使用减小了硬件电路尺寸，降低了功耗，多个模块的集成方便使用，也节约了成本。

附图说明

图1是本实用新型一个优选实施例的***流程图；

图2是本实用新型光耦隔离电路图；

图3是本实用新型定位电路图；

图4是本实用新型H桥驱动电路图；

图5是本实用新型控制电路图；

图6是本实用新型降压电路图；

图7是本实用新型电流反馈电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型的具有定位功能的H桥远程功率控制驱动***，包括15V-35V电压输入端、工作状态指示灯和负载，还包括：降压电路、H桥驱动电路、3个光耦隔离电路、控制电路、远程功率设置装置、定位电路、法拉电容和电流反馈电路，H桥驱动电路和3个光耦隔离电路连接为一体， 15V-35V电压输入端通过降压电路分别连接H桥驱动电路、任意一个光耦隔离电路和法拉电容，降压电路和法拉电容分别连接控制电路，法拉电容和控制电路分别连接定位电路，远程功率设置装置连接定位电路，定位电路连接控制电路，控制电路分别通过3个光耦隔离电路连接H桥驱动电路，H桥驱动电路通过一个电流反馈电路连接控制电路，H桥驱动电路的输出端分别连接工作状态指示灯和负载。***进行了兼容性设计，将所有电路融合在同一PCB电路板上，以最大程度减小硬件的体积。

如图2所示，光耦隔离电路包括：6N137光耦合器U1、电容C1和电阻R1, 电容C1的一端分别与降压电路和6N137光耦合器U1的7、8脚连接，同时接入4.5V-5.5V电压，另一端与接地，电阻R1的一端连接6N137光耦合器U1的7脚，另一端分别连接H桥驱动电路和6N137光耦合器U1的6脚。

如图3所示，定位电路包括：A9G模组U2、电容C2、电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R7、发光二极管D1、发光二极管D2、电阻R4、电阻R5、复位按钮S3、开机按钮S4、电感L1、天线底座U3、天线底座U4和SIM卡座U5，发光二极管D1的正极连接A9G模组U2的27脚，负极通过电阻R3接地，发光二极管D2的正极连接A9G模组U2的30脚，负极通过电阻R2接地，电阻R4连接连接A9G模组U2的43脚和9脚，电阻R5连接A9G模组U2的9脚和24脚，开机按钮S4一端连接电阻R4，另一端接地，电阻R5通过电容C2接地，复位按钮S3一端连接A9G模组U2的18脚，另一端接地，电感L1连接A9G模组U2的11脚和28脚，天线底座U3一端连接电感L1，另一端接地，天线底座U4的一端连接A9G模组U245脚，另一端接地，SIM卡座U5的1、3、5、6脚，连接A9G模组U2的40、42、41、39脚，SIM卡座U5的7、8脚接地。电阻R6连接A9G模组U2的12脚和15脚，电阻R6的一端连接A9G模组U2的15脚，另一端接地。A9G模组U2的10、44、29、27脚分别接地。为了方便连接，电路中还设有排针P4。

如图4所示，H桥驱动电路包括：MC33887驱动芯片U5、发光二极管D3、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R6、电阻R7和排针P1，MC33887驱动芯片U5连接光耦隔离电路的电阻R1,排针P1的2、3、4、5、6、7、脚分别连接MC33887驱动芯片U5的20、18、2、8、7、14脚，MC33887驱动芯片U5的的6脚与7脚连接，14脚和15脚连接，排针P1的1脚分别通过电容C5和电容C6接地，同时接入5-28V电压，排针P1的1脚连接MC33887驱动芯片U5的4、5脚，MC33887驱动芯片U5的8脚还分别通过电容C3和电阻R6接地，MC33887驱动芯片U5的17脚通过电容C4接地，发光二极管D3的正极连接MC33887驱动芯片的2脚，负极通过电阻R7接地。

如图5所示，控制电路包括：Cortex M4处理器U6、发光二极管D4、电容C7、电容C8、电容 C9、电容 C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容 C14、电容 C15、电容 C16、电容 C17、电容 C18、电容 C19、调试按钮S1、复位按钮S2、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电感L2、振荡器Y1、振荡器Y2、排针P2和排针P3, 排针P2和排针P3连接Cortex M4处理器U6，方便连接其他电子元器件，Cortex M4处理器U6的21脚通过电阻R11连接发光二极管D4的正极，二极管D4的负极接地，Cortex M4处理器U6的47脚还通过电容C11接地，电容C12、电容C13、电容 C14和电容 C15并联，电容C12连接Cortex M4处理器U6的48脚，电容 C15接地，电阻R12一端连接Cortex M4处理器U6的60脚，另一端接地，电容 C9一端连接电阻R12，另一端连接Cortex M4处理器U6的1脚和63脚，电容 C16、电阻R13和调试按钮S1串联，调试按钮S1的一端通过电阻R14连接Cortex M4处理器U6的1脚，另一端接地，振荡器Y1的一端通过电阻R9连接Cortex M4处理器U6的3脚，通过电容C7接地，另一端通过电阻R10连接Cortex M4处理器U6的4脚，通过电容C8接地，Cortex M4处理器U6的13脚还依次通过电感L2和电容C10接地，复位按钮S2的一端连接Cortex M4处理器U6的7脚，另一端接地，电容 C17并联在复位按钮S2上，振荡器Y2的一端通过电阻R15连接CortexM4处理器的5脚，通过电容 C18接地，另一端通过电阻R16连接Cortex M4处理器6脚，通过电容 C19接地。

如图6所示，降压电路包括：LM2596稳压芯片、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、稳压二极管D3、发光二极管D5、电感L3、电阻R19、可调电阻R20和电阻R21，电容C22一端连接LM2596稳压芯片的1脚，另一端接地，电容C21的正极连接电容C22，负极接地，稳压二极管D3的负极连接LM2596稳压芯片的3脚，正极通过电感L3连接电容C23的正极，电容C23的负极连接LM2596稳压芯片的5脚，LM2596稳压芯片的4脚通过电阻R19连接可调电阻R20的一端，可调电阻R20的另一端分别连接电容C23的正极和电容C24，电容C24连接电阻R19，还通过电阻R21连接发光二极管D5的正极，发光二极管D5的负极接地。

如图7所示，电流反馈电路包括：电阻R17和电容C20，电阻R17和电容C20的一端共同连接MC33887驱动芯片U5，电阻R17和电容C20的另一端接地。

降压电路的输出端经LC低通滤波后为控制电路、H桥功率驱动电路及光耦隔离电路供电。控制电路Cortex-M4的PA12、PA11、PB12经过6N137光耦隔离后分别与MC33887的D1、~D2、EN引脚连接，以切换功率驱动电路的工作与休眠模式。H桥的反馈端（FB）与地之间并联一个100Ω电阻和一个1uF的陶瓷电容，并与Cortex-M4的PB13相连读取当前负载功率。另外，Cortex-M4的PA0、PA1经光耦后分别接MC33887的两个输入端（IN1、IN2），通过比较设定功率与当前负载功率，调节输入H桥脉冲的占空比来控制其输出电流方向及大小。H桥的两个输出端（OUT1、OUT2）、故障状态引脚(~FS)均连接限流电阻和发光二极管，用以提示工作状态或欠压、短路、过温故障。***正常工作时，法拉电容充电保存电能，当特殊情况下外部电源断开时，法拉电容放电能够暂时维持单片机和A9G模组的正常运行。控制器支持15V-35V电压、75W功率输入，经LM2596 降压得到3.3V~28V兼容供电，以满足Cortex-M4控制单元供电电压3.3V，MC33887供电电压5V-28V，6N137供电电压4.5V-5.5V的兼容需求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.具有定位功能的H桥远程功率控制驱动***，包括15V-35V电压输入端、工作状态指示灯和负载，其特征在于，还包括：降压电路、H桥驱动电路、3个光耦隔离电路、控制电路、远程功率设置装置、定位电路、法拉电容和电流反馈电路，H桥驱动电路和3个光耦隔离电路连接为一体， 15V-35V电压输入端通过降压电路分别连接H桥驱动电路、任意一个光耦隔离电路和法拉电容，降压电路和法拉电容分别连接控制电路，法拉电容和控制电路分别连接定位电路，远程功率设置装置连接定位电路，定位电路连接控制电路，控制电路分别通过3个光耦隔离电路连接H桥驱动电路，H桥驱动电路通过一个电流反馈电路连接控制电路，H桥驱动电路的输出端分别连接工作状态指示灯和负载。

2.根据权利要求1所述的具有定位功能的H桥远程功率控制驱动***，其特征在于，所述光耦隔离电路包括：6N137光耦合器U1、电容C1和电阻R1, 电容C1的一端分别与降压电路和6N137光耦合器U1连接，另一端与接地，电阻R1的一端连接6N137光耦合器U1，另一端连接H桥驱动电路。

3.根据权利要求1所述的具有定位功能的H桥远程功率控制驱动***，其特征在于，所述定位电路包括：A9G模组U2、电容C2、电阻R2、电阻R3、发光二极管D1、发光二极管D2、电阻R4、电阻R5、复位按钮S3、开机按钮S4、电感L1、天线底座U3、天线底座U4和SIM卡座U5，发光二极管D1的正极连接A9G模组U2，负极通过电阻R3接地，发光二极管D2的正极连接A9G模组U2，负极通过电阻R2接地，电阻R4和电阻R5连接A9G模组U2，开机按钮S4一端连接电阻R4，另一端接地，电阻R5通过电容C2接地，复位按钮S3一端连接A9G模组U2，另一端接地，电感L1连接A9G模组U2，天线底座U3一端连接电感L1，另一端接地，天线底座U4的一端连接A9G模组U2，另一端接地，SIM卡座U5的一端连接A9G模组U2，另一端接地。

4.根据权利要求1所述的具有定位功能的H桥远程功率控制驱动***，其特征在于，所述H桥驱动电路包括：MC33887驱动芯片U5、发光二极管D3、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R6、电阻R7和排针P1，排针P1连接MC33887驱动芯片U5，排针P1分别通过电容C5和电容C6接地，MC33887驱动芯片U5还分别通过电容C3、电容C4和电阻R6接地，发光二极管D3的正极连接MC33887驱动芯片，负极通过电阻R7接地。

5.根据权利要求1所述的具有定位功能的H桥远程功率控制驱动***，其特征在于，所述控制电路包括：Cortex M4处理器U6、发光二极管D4、电容C7、电容C8、电容 C9、电容 C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容 C14、电容 C15、电容 C16、电容 C17、电容 C18、电容C19、调试按钮S1、复位按钮S2、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电感L2、振荡器Y1、振荡器Y2、排针P2和排针P3, 排针P2和排针P3连接Cortex M4处理器U6， Cortex M4处理器U6通过电阻R11连接发光二极管D4的正极，二极管D4的负极接地，Cortex M4处理器U6还通过电容C11接地，电容C12、电容C13、电容 C14和电容 C15并联，电容C12连接Cortex M4处理器U6，电容 C15接地，电阻R12一端连接Cortex M4处理器U6，另一端接地，电容 C9一端连接电阻R12，另一端连接Cortex M4处理器U6，电容C16、电阻R13和调试按钮S1串联，调试按钮S1的一端通过电阻R14连接Cortex M4处理器U6，另一端接地，振荡器Y1的一端通过电阻R9连接Cortex M4处理器U6，通过电容C7接地，另一端通过电阻R10连接Cortex M4处理器U6，通过电容C8接地，Cortex M4处理器U6还通过电感L2和电容C10接地，复位按钮S2的一端连接Cortex M4处理器U6，另一端接地，电容 C17并联在复位按钮S2上，振荡器Y2的一端通过电阻R15连接Cortex M4处理器，通过电容 C18接地，另一端通过电阻R16连接Cortex M4处理器，通过电容 C19接地。

6.根据权利要求1所述的具有定位功能的H桥远程功率控制驱动***，其特征在于，所述降压电路包括：LM2596稳压芯片、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、稳压二极管D3、发光二极管D5、电感L3、电阻R19、可调电阻R20和电阻R21，电容C22一端连接LM2596稳压芯片，另一端接地，电容C21的正极连接电容C22，负极接地，稳压二极管D3的负极连接LM2596稳压芯片，正极通过电感L3连接电容C23的正极，电容C23的负极连接LM2596稳压芯片，LM2596稳压芯片通过电阻R19连接可调电阻R20的一端，可调电阻R20的另一端分别连接电容C23的正极和电容C24，电容C24连接电阻R19，还通过电阻R21连接发光二极管D5的正极，发光二极管D5的负极接地。

7.根据权利要求4所述的具有定位功能的H桥远程功率控制驱动***，其特征在于，所述电流反馈电路包括：电阻R17和电容C20，电阻R17和电容C20的一端共同连接MC33887驱动芯片U5，电阻R17和电容C20的另一端接地。