[实用新型]一种直流电机控制电路及应用有该控制电路的电机结构

说明书

本实用新型公开了一种直流电机控制电路，包括电机、用于控制电机行程的限位开关、用于驱动电机的电机驱动电路以及MCU，其特征在于：所述控制电路还包括用于检测限位开关状态的限位检测电路，所述限位检测电路还连接到MCU，使得所述MCU能根据限位检测电路的检测结果通过电机驱动电路控制电机的运行。还公开了一种应用有上述控制电路的电机结构。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过将限位开关和电机的回路分离，限位开关不通过大电流，规避了直流电机的浪涌特性，确保了电机实现大电流过流能力。

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其是一种直流电机控制电路，以及应用有该控制电路的电机结构。

背景技术

电机的应用范围非常广泛，目前的电机按照工作电源分类主要包括直流电机和交流电机。其中，直流电机作为最早出现的电机，其将直流电能转换为机械能，根据是否配置有常用的电刷-换向器可以将直流电机分为两类，包括有刷直流电动机和无刷直流电动机。直流电能可以为，例如电池、直流电源或AC-DC电源转换器。

在电机的控制系统中，常用于系统限位的方式有机械限位和电子限位，机械限位通常依靠螺杆或齿轮来记忆圈数来确定位置，可靠性较强；电子限位则通常利用光电码盘或磁钢转动，用光耦或霍尔元件读取圈数来确定位置，占用体积较小。

传统的机械限位直流电机控制与交流电机控制类似，都是在电机主回路上加入限位开关：当负载向上或者向下运行过程中，到达限位时，该方向上的限位开关断开，电机停止。由于限位开关断开后，主回路就断开，所以必须要增加续流二极管，参见图7所示。平时任意时候，限位开关闭合。

假设IN1为正，IN2为负，电流经过S1开关、电机M和S2开关，电机M实现正转；当到达限位处时，S1断开，电机M停止运行；将电源换向，IN1为负，IN2为正，则电流经过S2开关、电机M、S1开关的二极管实现导通，电机M反转；当电机M反转到一定角度，S1开关吸合，电流经过S2开关、电机M、S1开关，电机M实现反转；当电机M继续运行至限位处时，S2开关断开，电机M停止运行。如此，周而复始运行。

上述的方案使用时有诸多弊端：

1、直流电机的特性之一便是电机启动和关断时都会有大电流的浪涌，而常规限位开关的过流能力很低，市面使用一般都是5A的切换能力，并且一般情况下也都不具备抗电流冲击的能力，所以对于直流电机并不适用。

2、续流二极管要有短时间大电流过流能力，成本增加。

3、当限位开关断开时，整个电机的控制回路断开，无法实现短接制动(所谓短接制动是指当电机停止时，电机两个引出脚短路)，这会极大加剧刹车的瞬时压力，甚至根本无法做到正常刹住，从而造成整个电机损坏，甚至引起更大的事故。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种直流电机控制电路，能够保证电机实现大电流过流能力，此外还能保留电机的短接制动功能。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述直流电机控制电路的电机结构。

本实用新型解决上述技术问题所采用的第一个技术方案为：一种直流电机控制电路，包括电机、用于控制电机行程的限位开关、用于驱动电机的电机驱动电路以及MCU，其特征在于：所述控制电路还包括用于检测限位开关状态的限位检测电路，所述限位检测电路还连接到MCU，使得所述MCU能根据限位检测电路的检测结果通过电机驱动电路控制电机的运行。

优选的，电机用于驱动负载双向运动，所述限位开关包括第一限位开关和第二限位开关，所述限位检测电路包括第一检测支路和第二检测支路，所述第一检测支路的一端连接到第一限位开关的一端和MCU，所述第二检测支路的一端连接到第二限位开关的一端和MCU，所述第一限位开关和第二限位开关的另一端均连接到电源线的正极，所述第一限位开关和第二限位开关均为常闭开关。