CN219164455U - 一种直流有刷电机驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种直流有刷电机驱动器及电路，包括：直流电机，控制电路和自锁电路；两个控制电路分别连接在直流电机两端，两个自锁电路分别连接在控制电路与直流电机之间；控制电路包括：光耦，若干管脚，两个控制电路分别通过若干管脚导通不同电平信号来控制直流电机运行或停止；两个控制电路分别通过光耦控制两个自锁电路将直流电机的另一端连接供电电源的0V端；本实用新型设计一种新型直流有刷电机驱动电路，在一般直流电机驱动电路的基础上，增加控制信号互锁，在驱动H桥臂上，也增加互锁电路，提高可靠性。

Description

一种直流有刷电机驱动电路

技术领域

本实用新型涉及电子控制技术领域，具体涉及一种直流有刷电机驱动电路。

背景技术

直流有刷电机输出功率大，应用比较广泛，比如工厂、加工机床、精密仪器等，控制精度高，几乎可以让运动部件停在任何想要的地方。所有精密机床都是采用直流电机控制精度；

现有直流电机驱动方案大多采用H桥式驱动电路，此类驱动电路一般与控制***集成在同一线路板上；但在实际使用中，由于现场干扰造成控制逻辑错误，或者误发指令，会造成H桥单臂直通，烧坏驱动电路。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种新型直流有刷电机驱动器及电路，

具体技术方案如下：

设计一种新型直流有刷电机驱动电路，直流电机，控制电路和自锁电路；两个所述控制电路分别连接在所述直流电机两端，两个所述自锁电路分别连接在所述控制电路与所述直流电机之间；

所述控制电路包括：光耦，若干管脚，两个所述控制电路分别通过若干所述管脚导通不同电平信号来控制所述直流电机运行或停止；

两个所述控制电路分别通过所述光耦控制两个所述自锁电路将所述直流电机的另一端连接供电电源的0V端。

优选的，所述直流电机包括第一端口和第二端口；

所述控制电路包括：第一控制电路和第二控制电路，所述第一控制电路包括：第一光耦，第一MOS管，第一管脚和第二管脚，所述第一管脚连接第二状态，所述第二管脚连接第一状态，所述第一管脚连接在所述第一光耦的发光二极管的正极，所述第二管脚连接在所述第一光耦的发光二极管的负极，所述第一光耦中发光二极管的正极与所述第一管脚之间连接有限流电阻。

优选的，所述第二控制电路包括：第二光耦，第三MOS管，第三管脚和第四管脚，所述第三管脚连接第一状态，所述第四管脚连接第二状态，所述第二管脚连接在所述第二光耦的发光二极管的正极，所述第二管脚连接在所述第一光耦的发光二极管的负极，所述第二光耦中发光二极管的正极与所述第三管脚之间连接有限流电阻。

优选的，所述第一光耦中三极管的集电极与所述第一MOS管连接，所述第一MOS管连接在供电电源的V+端与所述第一端口之间；所述第一MOS管的控制极与所述供电电源的V+端之间并联有保护二极管和偏置保护电阻；

所述第二光耦中三极管的集电极与所述第三MOS管连接，所述第三MOS管连接在供电电源的V+端与所述第二端口之间；所述第三MOS管的控制极与所述供电电源的V+端之间并联有保护二极管和偏置保护电阻。

优选的，所述自锁电路包括第一自锁电路和第二自锁电路，所述第一自锁电路包括第一三极管，第一电阻和第二MOS管，所述第一电阻连接所述第一光耦的三极管的发射极，所述第一电阻的另一端连接所述第一三极管的基极。

优选的，所述第二自锁电路包括第二三极管，第二电阻和第四MOS管，所述第二电阻连接所述第二光耦的三极管的发射极，所述第二电阻的另一端连接所述第二三极管的基极。

优选的，所述第二MOS管连接在所述第二端口与所述供电电源的0V端之间，所述第二MOS管的控制极与所述供电电源的0V端之间并联有保护二极管和偏置保护电阻。

优选的，所述第四MOS管连接在所述第一端口与所述供电电源的0V端之间，所述第四MOS管的控制极与所述供电电源的0V端之间并联有保护二极管和偏置保护电阻。

优选的，所述第一光耦的三极管的发射极与所述第二MOS管之间串联有第三电阻，所述第三电阻连接所述第二三极管的集电极，所述第二三极管的发射极连接所述供电电源的0V端。

优选的，所述第二光耦的三极管的发射极与所述第四MOS管之间串联有第四电阻，所述第四电阻连接所述第一三极管的集电极，所述第一三极管的发射极连接所述供电电源的0V端。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本实用新型设计一种新型直流有刷电机驱动电路，在一般直流电机驱动电路的基础上，增加控制信号互锁，在驱动H桥臂上，也增加互锁电路，提高可靠性；控制电路分别通过若干管脚导通不同电平信号来控制直流电机运行或停止，两个管脚的给定信号同为高电平或同为低电平时，不会出现异常触发，除了对触发信号异常保护，还设置了驱动桥臂后端的互锁保护，将直流电机的另一端连接供电电源的0V端，进一步提高了驱动电路的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型提出的电机驱动电路的控制电路图。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参照图1，一种直流有刷电机驱动电路，包括：直流电机，控制电路和自锁电路；两个控制电路分别连接在直流电机两端，两个自锁电路分别连接在控制电路与直流电机之间；

控制电路包括：光耦，若干管脚，两个控制电路分别通过若干管脚导通不同电平信号来控制直流电机运行或停止；

两个控制电路分别通过光耦控制两个自锁电路将直流电机的另一端连接供电电源的0V端。

直流电机包括第一端口和第二端口；

控制电路包括：第一控制电路和第二控制电路，第一控制电路包括：第一光耦U1，第一MOS管Q1，第一管脚和第二管脚，第一管脚连接第二状态，第二管脚连接第一状态，第一管脚连接在第一光耦U1的发光二极管的正极，第二管脚连接在第一光耦U1的发光二极管的负极，第一光耦U1中发光二极管的正极与第一管脚之间连接有限流电阻。

第二控制电路包括：第二光耦U1，第三MOS管Q3，第三管脚和第四管脚，第三管脚为第一状态，第四管脚连接第二状态，第二管脚连接在第二光耦U2的发光二极管的正极，第二管脚连接在第一光耦的发光二极管的负极，第二光耦U2中发光二极管的正极与第三管脚之间连接有限流电阻。

第一状态为打开，第二状态为关闭；当第一状态、第二状态同为高电平时，因为没有电流流过第一光耦U1、第二光耦U2，第一光耦U1、第二光耦U2都不会触发，不会出现异常；

当第一状态、第二状态同为低电平时，因为没有电流流过第一光耦U1、第二光耦U2，第一光耦U1、第二光耦U2都不会触发，不会出现异常；

第一光耦中三极管的集电极与第一MOS管连接，第一MOS管Q1连接在供电电源的V+端与第一端口之间；第一MOS管Q1的控制极与供电电源的V+端之间并联有保护二极管和偏置保护电阻；

第二光耦中三极管的集电极与第三MOS管Q3连接，第三MOS管Q3连接在供电电源的V+端与第二端口之间；第三MOS管Q3的控制极与供电电源的V+端之间并联有保护二极管和偏置保护电阻。

自锁电路包括第一自锁电路和第二自锁电路，第一自锁电路包括第一三极管Q5，第一电阻R6和第二MOS管，第一电阻连接第一光耦U1的三极管的发射极，第一电阻R6的另一端连接第一三极管的基极。

第二MOS管Q2和第一电阻R6组成电机关闭动作时，对打开方向第四MOS管Q4的禁止。

第二自锁电路包括第二三极管Q6，第二电阻R8和第四MOS管，第二电阻R8连接第二光耦U1的三极管的发射极，第二电阻R8的另一端连接第二三极管Q6的基极。

第四MOS管Q4和第二电阻R8组成电机打开动作时，对关闭方向第四MOS管Q4的禁止；

第二MOS管Q2连接在第二端口与供电电源的0V端之间，第二MOS管Q2的控制极与供电电源的0V端之间并联有保护二极管和偏置保护电阻。

第四MOS管Q4连接在第一端口与供电电源的0V端之间，第四MOS管Q4的控制极与供电电源的0V端之间并联有保护二极管和偏置保护电阻。

第一光耦U1的三极管的发射极与第二MOS管Q2之间串联有第三电阻R5，第三电阻R5连接第二三极管Q6的集电极，第二三极管Q6的发射极连接供电电源的0V端。

第二光耦U2的三极管的发射极与第四MOS管Q4之间串联有第四电阻R7，第四电阻R7连接第一三极管Q5的集电极，第一三极管Q5的发射极连接供电电源的0V端。

当直流电机需要打开运行时，第一状态为高电平，第二状态为低电平，第一光耦U1不导通，第二光耦U2导通，第二光耦U2的3、4引脚可视为短接，此时电阻R3、R7、R4组成串联电路，即电流从供电电源的V+端加载到电阻R3，再流过R7、R4到供电电源的0V端。

电阻R3、R4上分别产生压降，选择合适阻值使R3、R4的电压足以触发第三MOS管Q3、第四MOS管Q4，但同时也不损坏其它器件，电机得电运行；

同时经电阻R8触发第二三极管Q6，将第二MOS管Q2的控制极拉到0V，防止第二MOS管Q2误触发，产生一个互锁效果；

当直流电机需要关闭运行时，第二状态为高电平，第一状态为低电平，第二光耦U2不导通，第一光耦U1导通，第一光耦U1的3、4脚可视为短接，此时电阻R1、R5、R2组成串联电路，即电流从供电电源的V+端加载到电阻R1，再流过R5、R2到供电电源的0V端，分别在R1、R2上产生压降，选择合适阻值使R1、R2的电压足以触发第一MOS管Q1、第二MOS管Q2，但同时也不损坏其它器件，电机得电运行；

同时经电阻R6触发第一三极管Q5，将第四MOS管Q4的控制极拉到0V，防止第四MOS管Q4误触发，产生一个互锁效果

工作原理：参照图1，当直流电机需要打开运行时，第一状态为高电平，第二状态为低电平，第一光耦U1不导通，第二光耦U2导通，第二光耦U2的3、4引脚可视为短接，此时电阻R3、R7、R4组成串联电路，即电流从供电电源的V+端加载到电阻R3，再流过R7、R4到供电电源的0V端，电阻R3、R4上的电压触发第三MOS管Q3、第四MOS管Q4，电机得电运行；当直流电机需要关闭运行时，第二状态为高电平，第一状态为低电平，第二光耦U2不导通，第一光耦U1导通，第一光耦U1的3、4脚可视为短接，此时电阻R1、R5、R2组成串联电路，即电流从供电电源的V+端加载到电阻R1，再流过R5、R2到供电电源的0V端，R1、R2上的电压触发第一MOS管Q1、第二MOS管Q2，电机得电运行。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种直流有刷电机驱动电路，其特征在于：包括：直流电机，控制电路和自锁电路；两个所述控制电路分别连接在所述直流电机两端，两个所述自锁电路分别连接在所述控制电路与所述直流电机之间；

所述控制电路包括：光耦，若干管脚，两个所述控制电路分别通过若干所述管脚导通不同电平信号来控制所述直流电机运行或停止；

两个所述控制电路分别通过所述光耦控制两个所述自锁电路将所述直流电机的另一端连接供电电源的0V端。

2.根据权利要求1所述的一种直流有刷电机驱动电路，其特征在于：所述直流电机包括第一端口和第二端口；

所述控制电路包括：第一控制电路和第二控制电路，所述第一控制电路包括：第一光耦，第一MOS管，第一管脚和第二管脚，所述第一管脚连接第二状态，所述第二管脚连接第一状态，所述第一管脚连接在所述第一光耦的发光二极管的正极，所述第二管脚连接在所述第一光耦的发光二极管的负极，所述第一光耦中发光二极管的正极与所述第一管脚之间连接有限流电阻。

3.根据权利要求2所述的一种直流有刷电机驱动电路，其特征在于：所述第二控制电路包括：第二光耦，第三MOS管，第三管脚和第四管脚，所述第三管脚连接第一状态，所述第四管脚连接第二状态，所述第二管脚连接在所述第二光耦的发光二极管的正极，所述第二管脚连接在所述第一光耦的发光二极管的负极，所述第二光耦中发光二极管的正极与所述第三管脚之间连接有限流电阻。

4.根据权利要求3所述的一种直流有刷电机驱动电路，其特征在于：所述第一光耦中三极管的集电极与所述第一MOS管连接，所述第一MOS管连接在供电电源的V+端与所述第一端口之间；所述第一MOS管的控制极与所述供电电源的V+端之间并联有保护二极管和偏置保护电阻；

所述第二光耦中三极管的集电极与所述第三MOS管连接，所述第三MOS管连接在供电电源的V+端与所述第二端口之间；所述第三MOS管的控制极与所述供电电源的V+端之间并联有保护二极管和偏置保护电阻。

5.根据权利要求4所述的一种直流有刷电机驱动电路，其特征在于：所述自锁电路包括第一自锁电路和第二自锁电路，所述第一自锁电路包括第一三极管，第一电阻和第二MOS管，所述第一电阻连接所述第一光耦的三极管的发射极，所述第一电阻的另一端连接所述第一三极管的基极。

6.根据权利要求5所述的一种直流有刷电机驱动电路，其特征在于：所述第二自锁电路包括第二三极管，第二电阻和第四MOS管，所述第二电阻连接所述第二光耦的三极管的发射极，所述第二电阻的另一端连接所述第二三极管的基极。

7.根据权利要求5所述的一种直流有刷电机驱动电路，其特征在于：所述第二MOS管连接在所述第二端口与所述供电电源的0V端之间，所述第二MOS管的控制极与所述供电电源的0V端之间并联有保护二极管和偏置保护电阻。

8.根据权利要求6所述的一种直流有刷电机驱动电路，其特征在于：所述第四MOS管连接在所述第一端口与所述供电电源的0V端之间，所述第四MOS管的控制极与所述供电电源的0V端之间并联有保护二极管和偏置保护电阻。

9.根据权利要求6所述的一种直流有刷电机驱动电路，其特征在于：所述第一光耦的三极管的发射极与所述第二MOS管之间串联有第三电阻，所述第三电阻连接所述第二三极管的集电极，所述第二三极管的发射极连接所述供电电源的0V端。

10.根据权利要求6所述的一种直流有刷电机驱动电路，其特征在于：所述第二光耦的三极管的发射极与所述第四MOS管之间串联有第四电阻，所述第四电阻连接所述第一三极管的集电极，所述第一三极管的发射极连接所述供电电源的0V端。

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