一种直流电机过流保护电路的制作方法

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1.本实用新型属于电机保护电路件技术领域，具体地涉及一种直流电机过流保护电路。

背景技术：

2.在现有的电机过流保护电路中，一种是电机里面有保险丝，每次过流后都需要更换新的保险丝，操作繁琐，另一种是，当电流过大时，靠一系列单片机判断来最终靠单片机断开电机开关，但是这样的控制过程速度较慢。

技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种直流电机过流保护电路，直流电机上的电流过大时，直接靠硬件快速反应，能马上断电，反应迅速、操作方便。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.本实用新型提供了一种直流电机过流保护电路，所述保护电路包括mos管，电压比较器、三级管和二极管，所述mos管的源极与电机负极相连，所述mos管的漏极至少串联一个电阻接地，所述mos管的栅极与所述三级管的集电极相连并与电机驱动端相连，所述电压比较器的正输入端与所述mos管的漏极相连，所述电压比较器的负输入端接入与比较电压，所述电压比较器的输出端与所述三级管的基极相连，所述三级管的发射极接地，所述二极管的正极与所述电压比较器的输出端相连，所述二极管的负极与所述电压比较器的正输入端相连，所述电压比较器的输出端与解锁信号端相连。
6.优选的，所述保护电路还包括有rc滤波电路，所述rc滤波电路设在所述电压比较器的正输入端与所述mos管的漏极之间。
7.优选的，所述比较电压由分压电路输出，所述分压电路由至少两个电阻串联在电源和地之间构成。
8.优选的，所述电压比较器的负输入端与地之间至少串联有一个电容。
9.优选的，所述电压比较器的输出端与所述解锁信号端之间至少串联有一个电阻。
10.优选的，所述三级管的集电极与所述电机驱动端之间至少串联有一个电阻。
11.有益效果
12.本实用新型提供的一种直流电机过流保护电路，当直流电机上的电流过大时，会使得mos管的漏极上的电压较大，进而使得电压比较器的正输入端输入的电压大于比较电压，从而导致电压比较器的输出端输出高电平，使得三极管导通，进而使得三极管的集电极的电压被拉低，进而拉低mos管的栅极的电压，进而使得mos管断开，电机断电。当在电压比较器的输出端输出高电平时，也会使得二极管导通，进而将电压比较器的输出端输出的高电平作为电压比较器的正输入端输入的输入电压，进而使得电压比较器持续输出高电平，进而使得mos管持续保持断开，从而使得电机持续保持断电状态，本过流保护电路直接靠硬件快速反应，能马上断电，反应迅速、操作方便。
附图说明
13.图1为本实用新型一实施例所提供的过流保护电路原理框图；
14.图2为本实用新型一实施例所提供的过流保护电路原理图。
具体实施方式
15.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，所描述的实施例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做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。
16.以下结合附图及具体实施例对本实用新型技术方案做进一步的详细阐述。
17.参考图1-2，本实用新型实施例提供了一种直流电机过流保护电路，所述保护电路包括mos管101，电压比较器102、三级管103和二极管104，所述mos管101的源极与电机负极相连，所述mos管101的漏极至少串联一个电阻接地，所述mos管101的栅极与所述三级管103的集电极相连并与电机驱动端相连，所述电压比较器102的正输入端与所述mos管101的漏极相连，所述电压比较器102的负输入端接入比较电压，所述电压比较器102的输出端与所述三级管103的基极相连，所述三级管103的发射极接地，所述二极管104的正极与所述电压比较器102的输出端相连，所述二极管104的负极与所述电压比较器102的正输入端相连，所述电压比较器102的输出端与解锁信号端相连。
18.示例性的，高电平的电机驱动信号从mos管101的栅极输入，使得mos管101导通（mos管101的开关作用），电机通电并开始工作，此时电机处于正常工作状态下，通过电机的工作电流较小，使得mos管101的漏极上的电压较小，mos管101的漏极上的电压通过电压比较器102的正输入端输入，比较电压从电压比较器102的负输入端输入，此时，比较电压大于电压比较器102的正输入端输入的电压，电压比较器102的输出端输出低电平，使得三极管和二极管104都无法导通，进而使得三极管的集电极还是高电平，不会使得mos管101的栅极电压拉低而使得mos管101断开，不影响电机正常运转；但是，当直流电机上的电流过大时，会使得mos管101的漏极上的电压较大，进而使得电压比较器102的正输入端输入的电压大于比较电压，这就使得电压比较器102的输出端输出高电平，使得三极管导通，进而使得三极管的集电极的电压被拉低，进而拉低mos管101的栅极的电压，进而使得mos管101断开，电机断电，在电压比较器102的输出端输出高电平时，也会使得二极管104导通，进而将电压比较器102的输出端输出的高电平作为电压比较器102的正输入端输入的输入电压，进而使得电压比较器102持续输出高电平，进而使得mos管101持续保持断开，从而使得电机持续保持断电状态，本过流保护电路直接靠硬件快速反应，能马上断电，反应迅速、操作方便。
19.当需要解锁时，解锁信号通过输入低电平，将电压比较器102的输出端强行拉低，此时三极管的基极为低电平，三极管的集电极不会被拉低，电机驱动信号就可以正常驱动电机运转，电机解锁成功。
20.需要说明的是，本实施例的解锁信号、比较电压和电机驱动信号由单片机控制输出，使得本电路的控制方便快捷。
21.在一些实施例中，所述保护电路还包括rc滤波电路，所述rc滤波电路设在所述电压比较器102的正输入端与所述mos管101的漏极之间。
22.需要说明的是，使用rc串联保护电路设置在电压比较器102的正输入端上，可以防止电压比较器102的正输入端输入的电压信号突变而引起振荡，可以有效的保持电压比较器102的正输入端输入的电压的稳定。
23.在一些实施例中，所述比较电压由分压电路输出，所述分压电路由至少两个电阻串联在电源和地之间构成。
24.需要说明的是，本实施例中的电源为单片机vcc端，上述分压电路构成比较电压的方式原理简单，在实施例应用中方便调整比较电压。
25.在一些实施例中，所述电压比较器102的负输入端与地之间至少串联有一个电容。
26.需要说明的是，上述电容可以有效的对电压比较器102的负输入端输入的电压信号中特定波段频率滤除。
27.在一些实施例中，所述电压比较器102的输出端与所述解锁信号的输入端之间至少串联有一个电阻，用于限制输入到电压比较器102的输出端的解锁信号符合设定的电压值并保护电路。
28.在一些实施例中，所述三级管103的集电极与所述电机驱动信号输入端之间至少串联有一个电阻，用于限制输入到mos管101栅极的电机驱动信号的电压符合设定的电压值并保护电路。
29.参考图2，以下为本过流保护电路的工作原理，包括以下方面：
30.1、直流电机正常工作时：电机驱动信号输出高电平，q1的栅级为高电平，此时q1的漏极和源极导通，电机开始工作。r1和直流电机串接在一起，电机在正常工作情况下，工作电流较小，r1上的电压较小，通过r2和c1输入到u1的正极，r3、 r4和 c2形成的阈值电压（比较电压）输入到负极，此时r1上的电压小于阈值电压，使得u1输出低电平，不能驱动q2的基极，q2的集电极还是高电平，因此不影响电机正常运转。
31.2、直流电机上的电流过大时：r1和直流电机串接在一起，采集到电流超过电机额定电流时，r1上的电压变大，通过r2和c1输入到u1的正极，r3、 r4 和c2形成的阈值电压输入到负极，此时r1上的电压大于阈值电压，使得u1输出高电平，高电平驱动q2的基极，q2的集电极输出低电平，将q1的栅级电压拉低，使q1的漏极和源极断开，电机断电。u1输出的高电平时，d1导通，高电平传输到u1的正极，使u1正极电压一直保持高电平，大于r3、 r4 和c2形成的阈值电压（比较电压），实现了u1一直保持高电平，保持了电机断电的状态，实现了自锁功能。
32.3、当需要解锁时：解锁信号通过r5输入低电平，将u1的输出端强行拉低，此时q2的基极为低电平，q2集电极不会被拉低，电机驱动信号就可以正常驱动电机运转。
33.需要说明的是，本实例采用单片机作为控制单元，当单片机vcc为3.3v时， u1的负极电压输入为 v=r4/(r3+r4)*3.3=7.5/107.5*3.3=0.23v，而且在本实施例中电机电流保护阈值点为i=v/r1=0.23v/0.01ω=23a。
34.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种直流电机过流保护电路，其特征在于，所述保护电路包括mos管，电压比较器、三级管和二极管，所述mos管的源极与电机负极相连，所述mos管的漏极至少串联一个电阻接地，所述mos管的栅极与所述三级管的集电极相连并与电机驱动端相连，所述电压比较器的正输入端与所述mos管的漏极相连，所述电压比较器的负输入端接入比较电压，所述电压比较器的输出端与所述三级管的基极相连，所述三级管的发射极接地，所述二极管的正极与所述电压比较器的输出端相连，所述二极管的负极与所述电压比较器的正输入端相连，所述电压比较器的输出端与解锁信号端相连。2.根据权利要求1所述的一种直流电机过流保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括有rc滤波电路，所述rc滤波电路设在所述电压比较器的正输入端与所述mos管的漏极之间。3.根据权利要求1所述的一种直流电机过流保护电路，其特征在于，所述比较电压由分压电路输出，所述分压电路由至少两个电阻串联在电源和地之间构成。4.根据权利要求3所述的一种直流电机过流保护电路，其特征在于，所述电压比较器的负输入端与地之间至少串联有一个电容。5.根据权利要求1所述的一种直流电机过流保护电路，其特征在于，所述电压比较器的输出端与所述解锁信号端之间至少串联有一个电阻。6.根据权利要求1所述的一种直流电机过流保护电路，其特征在于，所述三级管的集电极与所述电机驱动端之间至少串联有一个电阻。

技术总结

本实用新型涉及一种直流电机过流保护电路，包括MOS管和电压比较器，MOS管作为电机的控制开关，电压比较器用以检测电机的工作电流，反映出电机的状态，其中，MOS管的栅极与三级管的集电极相连，电压比较器的输出端与三级管的基极相连，在电压比较器的正输入端和输出端之间设有二极管，当直流电机上的电流过大时，电压比较器的输出端输出高电平，三极管导通，三极管的集电极的电压被拉低，从而拉低MOS管的栅极的电压使其断开，电机断电，同时，当电压比较器输出高电平时，二极管会导通，使电压比较器持续输出高电平，使得MOS管持续保持断开，从而使得电机持续保持断电状态，本过流保护电路直接靠硬件快速反应，能马上断电，反应迅速、操作方便。操作方便。操作方便。