[发明专利]一种直流电机正反转保护控制电路

说明书

本发明涉及一种直流电机正反转保护控制电路，开关滤波电路、上桥驱动电路、下桥驱动电路、功率主电路、过流检测电路和互锁保护电路；本发明无需主控芯片和大体积的继电器，避免了复杂的控制电路和软件控制算法，降低了电路的体积和成本，驱动电路采用单电源，避免了双电源驱动，电流采样电路无需传感器和转换电路，采用互锁保护电路对电流过流进行保护，及时切断主电路，避免功率主电路和电机损坏，提升了可靠性。

技术领域

本发明涉及控制电路技术领域，尤其涉及一种直流电机正反转保护控制电路。

背景技术

直流电机具有结构和控制简单、体积和重量小、运行可靠、效率高等优点，在国防、航天、航空、汽车、医疗等各个领域。随着永磁材料的出现以及电子元器件的快速发展，永磁直流电机得到更加广泛的应用，高可靠、低成本的直流电机控制电路成为直流电机发展的关键技术之一。

当前主流的直流电机控制电路主要有两种方式，一种方式是采用四个继电器搭建H桥电路来控制电机正反转，这种方式的优点是结构简单，控制方便，无需主控芯片，降低了系统的复杂性，缺点是控制电路体积大，成本高，继电器开关次数有限，降低了系统的可靠性，对于大功率的电机，继电器体积更大，成本更高。第二种方式是采用功率管搭建桥式电路，利用主控芯片控制功率管实现电机的正反转，这种方式的优点是控制方式灵活，可扩展性高，缺点是由于主控芯片的存在导致控制电路复杂、成本高、体积较大。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种直流电机正反转保护控制电路，用以解决直流控制电路可靠性低、体积大、成本高的技术问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

如图1所示，在基于本发明的一个实施例中，提供了一种直流电机正反转保护控制电路,包括：上桥驱动电路、下桥驱动电路、功率主电路、过流检测电路和互锁保护电路；其中电机正转信号SZ和反转信号SF连接到上桥驱动电路的输入端，上桥驱动电路输出电机驱动信号SZ2、SF2和下桥驱动信号SZ3、SF3，下桥驱动信号SZ3、SF3连接到下桥驱动电路输入端，下桥驱动电路输出电机驱动信号SZ4、SF4与上桥驱动电路输出的电机驱动信号SZ2和SF2连接到功率主电路来控制电机正反转，功率主电路输出保护电压信号CU1和CU2连接过流检测电路的输入端，过流检测电路在电流超限时切断电路，过流检测电路输出电压信号OV1和OV2连接到互锁保护电路的输入端；互锁保护电路根据输入的电压信号OV1和OV2输出电压控制信号OV3和OV4到上桥驱动电路的控制端，当输入的正转信号和反转信号同时为高电平或者出现电机过流时，控制信号封锁上桥驱动电路。

在基于本发明电路的另一个实施例中，还包括开关滤波电路，电机正转信号SZ和反转信号SF连接到开关滤波电路的输入端，经开关滤波电路滤波后，输出正转滤波信号SZ1和反转滤波信号SF1连接到上桥驱动电路的输入端；开关滤波电路包括：电阻R16、电阻R17，电阻R21、电阻R22、电容C1、电容C2、NPN三极管K12、NPN三极管K7；电阻R16的一端为电机正转信号SZ的输入端，电阻R16的另一端分别与电容C1的一端、电阻R17的一端、NPN三极管K12的基极连接，电容C1的另一端、电阻R17的另一端与NPN三极管K12的发射极均连接电源地GND，NPN三极管K12的集电极作为输出端输出SZ1信号；电阻R21的一端作为电机反转信号SF输入端，电阻R21的另一端分别与电容C2的一端、电阻R22的一端、NPN三极管K7的基极连接，电容C2的另一端与电阻R22的另一端、NPN三极管K7的发射极均与电源地GND连接，NPN三极管K7的集电极作为输出端输出SF1信号。