[实用新型]医用无接触式直流电机驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种医疗设备，特别设计的一款医用无接触式直流电机驱动装置。

背景技术

霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是科学家霍尔于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检验技术及信息处理等方面。开关型霍尔器件感应转子磁场的变化而输出高低变化的数字电平,利用其霍尔器件的输出在电路上进行逻辑处理后，经功放管放大的电流可直接驱动电机的转动。这种位置传感器较适应于速度较高的简单控制系统中。对于低速的控制可采用线性霍尔器件，利用霍尔器件的线性输出所反映的转子每极下的位置变化，可做到较为精确的控制。

 现有的直流驱动方案有多种，如采用DSP作为主控制器的控制系统，如采用ＦＰＧＡ控制无刷电机，如采用ATMEGA单片机方案等。这些控制方法都能够实现电机的正反转等控制，但在系统实现成本、控制精度、运行稳定性和外围电路的能源消耗等方面却有较大的差别。使用ＤＳＰ和ＦＰＧＡ的控制方案，系统的控制精度比较高，稳定性也还可以，但是一般只使用于工业生产中，且成本过高。而采用ATMEGA控制方案成本低，但系统的性能相差很大，不能满足我们的要求。而本实用型装置采用H桥驱动模块和霍尔传感器分别来控制电机的转向和转速是一个很大的突破，由于霍尔传感器具有高精度、高抗干扰能力、响应速度快等优点，使本装置具有很高的精度和稳定性，从而保证了装置的品质。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种医用无接触式直流电机驱动装置，利用霍尔传感调速原理和H桥驱动模块设计而成的一款新型医用手术动力电机驱动装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种医用无接触式直流电机驱动装置，包括电源驱动系统、霍尔传感器系统以及H桥驱动模块，电源驱动系统分别给霍尔传感器系统和H桥驱动电路供电；其中电源驱动系统包括IC降压稳压电路；霍尔传感器系统包括集成放大电路和霍尔传感器电路；H桥驱动模块包含功率放大电路。

所述的电源驱动系统采用LM2672系列单片集成电路以及外围电路组成；H桥驱动模块包括4个MTD2955V场效应管。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

本实用新型的医用无接触式直流电机驱动装置性能稳定，结构紧凑，抗干扰能力强，不易产生误差。

该装置实现了电能和动能的转化，具有高精度、响应速度快、体积小、重量轻、稳定性好等优点。

附图说明

    图 1是硬件总体结构示意图。

图2是本实用新型的工作流程图。

图3是本实用新型的H桥驱动电路图。

图4是本实用新型的电源驱动系统电路图。

图5是本实用新型的集成放大模块图。

图6是本实用新型的霍尔传感电路图。

具体实施方式

以下结合附图和实例详细说明本实用新型的细节。

如图1所示，本实用新型包括三大系统模块:电源驱动系统、霍尔传感器系统和H桥驱动模块。电源驱动系统采用5V电源驱动系统，分别给霍尔传感器系统和H桥驱动电路供电。其中电源驱动系统包括IC降压稳压电路；霍尔传感系统包括集成放大电路和霍尔元器件电路；H桥驱动模块包含功率放大电路。

如图2所示，本实用新型的三大系统模块中，电源驱动系统包括外接电源和IC降压稳压电路；霍尔传感器系统包括集成放大电路和霍尔传感器电路；H桥驱动模块包含功率放大电路，功率放大电路的输出连接电机。

所述的H桥驱动模块如图3所示，该模块电路包括4个三极管和一个电机。H桥驱动模块的输出端输出的5V电压供给电机，要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向当Q1管和Q4管导通时，电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机，然后再经 Q4回到电源负极，该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极管Q1和Q4导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向转动。另一对三极管Q2和Q3导通的情况，电流将从右至左流过电机。当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，从而驱动电机沿另一方向转动。H桥驱动模块控制外接电机的转动方向。