[实用新型]一种丝杆驱动机构的电机控制器

说明书

技术领域

本实用新型属于电机驱动技术领域。

背景技术

丝杆作为一种传统的执行机构，在许多应用场合都得到了广泛的应用。丝杆将电机的旋转运动转换成前后方向的线性运动。传统控制器采用H桥驱动器驱动电机正、反转，然后在前、后末端安装微动开关，并连接单片机。当丝杆移动到未端位置，触动微动开关，单片机检测到该信号以后，停止电机。这样的设计方案存在两个潜在隐患。

上、下桥臂上的开关管可能同时导通，发生短路；

意外情况下，控制程序出现故障，或者微动开关出现故障，电机在末端发生堵转，烧坏电机。

发明内容

本发明目的是为了确保丝杆驱动机构的电机控制器的安全性，避免发生上、下桥臂短路，以及电机堵转等危险。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种丝杆驱动机构的电机控制器，包括单片机1，H桥驱动电路，电流检测电路，驱动互锁电路，常闭行程开关及常闭行程开关检测电路。所述驱动互锁电路包括，三极管Q6集电极连接下桥臂的开关管Q3的门极，发射极接地，基极通过电阻R4与驱动开关管Q1和开关管Q4的电阻R2和电阻R5，共同连接单片机1；三极管Q8集电极连接下桥臂的开关管Q4的门极，发射极接地，基极通过电阻R3与驱动开关管Q2和开关管Q3的电阻R1和电阻R6，共同连接单片机1。所述常闭行程开关包括，常闭行程开关S1串连在开关管Q3和地之间，当丝杆向前运动到末端位置，触动常闭行程开关S1使其断开，电机2自行停止；常闭行程开关S2串连在开关管Q4和地之间，当丝杆向后运动到末端位置，触动常闭行程开关S2使其断开，电机2自行停止。所述常闭行程开关检测电路包括，三极管Q9为PNP型三极管，其基极通过电阻R12连接常闭行程开关S1和开关管Q3，发射极连接电源VCC，集电极连接单片机1和电阻R11，电阻R11另一端接地；三极管Q10为PNP型三极管，其基极通过电阻R14连接常闭行程开关S2和开关管Q4，发射极连接电源VCC，集电极连接单片机1和电阻R13，电阻R13另一端接地。

本实用新型的有益效果主要表现在：1、电路结构简单，成本低；2、安全可靠，有效保护电机及丝杆。

附图说明

图1是丝杆驱动机构的电机控制器的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1，一种丝杆驱动机构的电机控制器，包括单片机1，H桥驱动电路，电流检测电路，驱动互锁电路，常闭行程开关及常闭行程开关检测电路。

单片机1包括四个输入输出端口IO0、IO1、IO2、IO3，和一个模数转换端口AD0。

H桥驱动电路包括上桥的开关管Q1和开关管Q2，下桥的开关管Q3和开关管Q4。开关管Q1漏极连接驱动电源VDC，门极连接电阻R7和电阻R8，电阻R7另一端接开关管Q1漏极，电阻R8另一端连接三极管Q5集电极，开关管Q1源极连接开关管Q3漏极，并连接电机2一端。三极管Q5基极接地，基极通过电阻R5连接单片机1的输入输出口IO1。开关管Q3源极接常闭行程开关S1和电阻R12，门极通过电阻R1连接单片机1的输入输出口IO0。开关管Q2漏极连接驱动电源VDC，门极连接电阻R9和电阻R10，电阻R9另一端接开关管Q2漏极，电阻R10另一端连接三极管Q7集电极，开关管Q2源极连接开关管Q4漏极，并连接电机2一端。三极管Q7基极接地，基极通过电阻R6连接单片机1的输入输出口IO0。开关管Q4源极接常闭行程开关S2和电阻R14，门极通过电阻R2连接单片机1的输入输出口IO1。

电流检测电路包括测流电阻R15，一端接地，另一端连接常闭行程开关S1和常闭行程开关S2，并连接单片机1的模数转换端口AD0。

驱动互锁电路包括，三极管Q6集电极连接下桥臂的开关管Q3的门极，发射极接地，基极通过电阻R4与驱动开关管Q1和开关管Q4的电阻R2和电阻R5，共同连接单片机1。这样，在上桥臂的开关Q1导通时，三极管Q6将开关管Q3门极拉低，防止上、下桥臂短路。三极管Q8集电极连接下桥臂的开关管Q4的门极，发射极接地，基极通过电阻R3与驱动开关管Q2和开关管Q3的电阻R1和电阻R6，共同连接单片机1。这样，在上桥臂的开关Q2导通时，三极管Q8将开关管Q4门极拉低，防止上、下桥臂短路。

常闭行程开关包括，常闭行程开关S1串连在开关管Q3和地之间，当丝杆向前运动到末端位置，触动常闭行程开关S1使其断开，电机2自行停止。常闭行程开关S2串连在开关管Q4和地之间，当丝杆向后运动到末端位置，触动常闭行程开关S2使其断开，电机2自行停止。