一種造浪器控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種造浪器控制電路，包括依次電連接的啟動電路、單片機、驅(qū)動電路、馬達(dá)電機、異常狀態(tài)保護(hù)電路和過流保護(hù)電路。過流保護(hù)電路包括PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路，比較器，第一、第二鎖定﹠屏蔽電路，第二繼電器驅(qū)動電路和信號放大電路。通過過流保護(hù)電路的PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路將單片機輸出的各檔導(dǎo)通時間不同的PWM驅(qū)動信號均轉(zhuǎn)化為比較器的基準(zhǔn)輸入電壓，結(jié)合驅(qū)動電路對馬達(dá)電機進(jìn)行通斷控制，從而實現(xiàn)多檔PWM驅(qū)動信號共用一套保護(hù)電路的目的，使得保護(hù)電路結(jié)構(gòu)較為簡單，成本較低，且工作可靠性較高。
【專利說明】一種造浪器控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及造浪器，尤其是造浪器控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在人工泳池中，常常用到造浪器，通過造流器模擬出波浪，以增加人工泳池的仿真度，提高娛樂效果。造浪器一般包括控制電路和造浪部件，控制電路包括啟動電路、單片機、驅(qū)動電路和馬達(dá)電機，通過啟動電路給出觸發(fā)信號，觸發(fā)單片機發(fā)出PWM驅(qū)動信號，此PWM驅(qū)動信號送至驅(qū)動電路，再由驅(qū)動電路驅(qū)動馬達(dá)電機工作，最后由馬達(dá)電機帶動造浪部件進(jìn)行造浪動作?？刂齐娐分幸话氵€還設(shè)置有保護(hù)電路，當(dāng)馬達(dá)電機工作異常時，通過保護(hù)電路將馬達(dá)電機的電源回路切斷，保護(hù)馬達(dá)電機不被燒壞?，F(xiàn)在的這種造浪器控制電路，其單片機輸出的PWM驅(qū)動信號一般設(shè)置有多檔，人們可以根據(jù)需要選擇檔位，從而得到強度適合的波浪。對應(yīng)于此多檔的PWM驅(qū)動信號，分別設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)電路，每一檔位單獨設(shè)置一套保護(hù)電路，導(dǎo)致保護(hù)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，且工作可靠性較低。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種保護(hù)電路結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，且工作可靠性較高的造浪器控制電路。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種造浪器控制電路，包括依次電連接的啟動電路、單片機、驅(qū)動電路和馬達(dá)電機，還包括控制所述馬達(dá)電機的電源回路通斷的異常狀態(tài)保護(hù)電路和控制所述馬達(dá)電機的工作回路通斷的過流保護(hù)電路；
[0006]所述過流保護(hù)電路包括PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路、比較器、第一鎖定&屏蔽電路、第二繼電器驅(qū)動電路、第二鎖定&屏蔽電路和信號放大電路，所述信號放大電路的輸入端連接至馬達(dá)電機的工作回路的電流反饋點，所述信號放大電路的輸出端連接至所述比較器的同相輸入端，所述PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路的輸入端連接所述單片機的PWM驅(qū)動信號輸出端，所述PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路的輸出端連接至所述比較器的反相輸入端，所述比較器的輸出端分別連接所述第一鎖定&屏蔽電路和所述第二鎖定&屏蔽電路的輸入端，所述第一鎖定&屏蔽電路的輸出端和所述單片機的一驅(qū)動輸出端連接所述第二繼電器驅(qū)動電路的驅(qū)動輸入端，所述第二繼電器驅(qū)動電路中的第二繼電器的常開觸點連接在馬達(dá)電機的工作回路中，所述第二鎖定&屏蔽電路的輸出端連接至所述驅(qū)動電路的驅(qū)動端；
[0007]所述異常狀態(tài)保護(hù)電路包括依次連接的異常狀態(tài)信號輸入電路、第三鎖定&屏蔽電路、第一驅(qū)動三極管和第一繼電器RY3，此第一繼電器RY3的常開觸點連接于電源與馬達(dá)電機之間。
[0008]所述PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路包括三極管Q6、電阻R16、電阻R18、可調(diào)電阻R103和電解電容C10，三極管Q6的基極連接所述單片機的PWM驅(qū)動信號輸出端，三極管Q6的集電極分別連接電阻R16和電阻R18的一端，電阻R16的另一端接電源，電阻R18的另一端為PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路的輸出端，且連接可調(diào)電阻R103的一端和電解電容ClO的正極，可調(diào)電阻R103的另一端、三極管Q6的發(fā)射極和電解電容ClO的負(fù)極接地。
[0009]上述驅(qū)動電路采用N溝增強型MOS場效應(yīng)晶體管。
[0010]采用上述方案后，本實用新型的造浪器控制電路，正常工作時，單片機輸出控制信號給第一繼電器RY3提供馬達(dá)電源，同時單片機輸出PWM驅(qū)動信號給驅(qū)動電路，馬達(dá)以設(shè)定的檔位工作。當(dāng)異常狀態(tài)出現(xiàn)時(M0S管或馬達(dá)電機溫度過高或急停觸發(fā))，保護(hù)電路動作，第三鎖定&屏蔽電路輸出控制信號切斷繼電器RY3，從而切斷馬達(dá)電機的電源回路，馬達(dá)電機停止運轉(zhuǎn)。當(dāng)由馬達(dá)電機的工作回路中采樣到的反饋電流過大時，比較器輸出高電平給第一鎖定&屏蔽電路和第二鎖定&屏蔽電路，第二鎖定&屏蔽電路切斷驅(qū)動電路的輸入，同時第一鎖定&屏蔽電路輸出低電平給第二繼電器驅(qū)動電路，第二繼電器斷開，切斷馬達(dá)電機的工作回路，馬達(dá)電機停止運轉(zhuǎn)。
[0011]本實用新型的造浪器控制電路，通過PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路將單片機輸出的各檔導(dǎo)通時間不同的PWM驅(qū)動信號均轉(zhuǎn)化為比較器的基準(zhǔn)輸入電壓，結(jié)合第一鎖定&屏蔽電路、第二鎖定&屏蔽電路、驅(qū)動電路和第二繼電器驅(qū)動電路對馬達(dá)電機進(jìn)行通斷控制，從而實現(xiàn)多檔PWM驅(qū)動信號共用一套保護(hù)電路的目的，使得保護(hù)電路結(jié)構(gòu)較為簡單，成本較低，且工作可靠性較高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的電路原理示意圖；
[0013]圖2為圖1第一、第二、第三鎖定&屏蔽電路的電路原理圖；
[0014]圖3為圖1中第二鎖定&屏蔽電路的另一種電路原理圖；
[0015]圖4為圖1中PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路的電路原理圖；
[0016]圖5為圖1中PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路的另一種電路原理圖。
【具體實施方式】
[0017]本實用新型的一種造浪器控制電路，如圖1-5所示，包括依次電連接的啟動電路
1、MCU單片機2、驅(qū)動電路3和馬達(dá)電機4，還包括控制馬達(dá)電機4的電源回路通斷的異常狀態(tài)保護(hù)電路和控制馬達(dá)電機4的工作回路通斷的過流保護(hù)電路。驅(qū)動電路3采用N溝增強型MOS場效應(yīng)晶體管Q2。
[0018]異常狀態(tài)保護(hù)電路包括異常狀態(tài)信號輸入電路51、第三鎖定&屏蔽電路52、第一驅(qū)動三極管(NPN管)53和第一繼電器RY3。
[0019]異常狀態(tài)信號輸入電路51的輸出端連接第三鎖定&屏蔽電路52的輸入端，單片機2的一驅(qū)動輸出端和第三鎖定&屏蔽電路52的輸出端共同連接至第一三極管54的基極，第一三極管54的發(fā)射極接地、集電極連接第一繼電器RY3的線圈的一端，第一繼電器RY3的線圈的另一端連接至馬達(dá)電機的第一端，此第一繼電器RY3的常開觸點連接于電源與馬達(dá)電機4的第一端之間。
[0020]所述過流保護(hù)電路包括PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路61、比較器62、第一鎖定&屏蔽電路63、第二鎖定&屏蔽電路64、第二驅(qū)動三極管(NPN管)65、信號放大電路66和第二繼電器驅(qū)動電路。[0021]PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路61包括三極管Q6、電阻R16、電阻R18、可調(diào)電阻R103和電解電容C10，三極管Q6的基極連接所述單片機的PWM驅(qū)動信號輸出端，三極管Q6的集電極分別連接電阻R16和電阻R18的一端，電阻R16的另一端接電源，電阻R18的另一端為PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路的輸出端，且連接可調(diào)電阻R103的一端和電解電容ClO的正極，可調(diào)電阻R103的另一端、三極管Q6的發(fā)射極和電解電容ClO的負(fù)極接地。通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R103的阻值，可根據(jù)不同區(qū)間的PWM占空比所產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓之分辨率來設(shè)定基準(zhǔn)電阻值，以實現(xiàn)實際控制精度之需求。
[0022]當(dāng)單片機2輸出的PWM驅(qū)動信號為高電平時，三極管Q6導(dǎo)通，電解電容ClO通過電阻R18和三極管Q6及通過可調(diào)電阻R103進(jìn)行放電，PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路61的輸出端電壓逐漸下降；當(dāng)單片機2輸出的PWM驅(qū)動信號為低電平時，三極管Q6截止，PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路61的輸出端即為可調(diào)電阻R103的分壓電壓，且電解電容ClO通過電阻R16和電阻R18進(jìn)行充電，PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路61的輸出端逐漸上升。
[0023]如圖5所示，可調(diào)電阻R103可用一自動可調(diào)電阻器來替代。此自動可調(diào)電阻器包括比較器U4C、檔位基礎(chǔ)電路、第一檔位選擇電路、第二檔位選擇電路和第三檔位選擇電路。比較器U4C的同相輸入端連接所述單片機的PWM驅(qū)動信號輸出端，比較器U4C的反相輸入端連接至比較器U4C的輸出端。
[0024]檔位基礎(chǔ)電路設(shè)有基準(zhǔn)電阻R025，一端直接接地，另一端連接至電阻R18 ；
[0025]第一檔位選擇電路設(shè)有比較器U10B，比較器UlOB的反相輸入端通過電阻R015連接至比較器U4C的輸出端，比較器UlOB的同相輸入端連接R013和R014的一端，R014的另一端接5V電源，R013的另一端接地。比較器UlOB的輸出端連接三極管S06的基極，三極管S06的集電極接電阻R020，電阻R020的另一端連接至電阻R18。
[0026]第二檔位選擇電路設(shè)有比較器U10A，比較器UlOA的反相輸入端通過電阻R016連接至比較器U4C的輸出端，比較器UlOA的同相輸入端連接R017和R018的一端，R017的另一端接5V電源，RO18的另一端接地。比較器UlOA的輸出端連接三極管S07的基極，三極管S07的集電極接電阻R022，電阻R022的另一端連接至電阻R18。
[0027]第三檔位選擇電路包括三極管S08、電阻R024、三極管S09、電阻R023和電阻R025，三極管S08的基極連接檔位機械控制信號，發(fā)射極接地，集電極連接電阻R024的一端和三極管S09的基極，電阻R024的另一端連接5V電源，三極管S09的集電極通過電阻R023連接至電阻R18，發(fā)射極接地。
[0028]當(dāng)電阻R020支路，電阻R021支路，電阻R022支路等，其中有一個或多個支路導(dǎo)通時，與電阻R025形成并聯(lián)組合回路，從而實現(xiàn)自動改變電阻值功能。
[0029]上述第一、二檔位選擇電路中，通過選擇電阻R013、R014,以及電阻R017、RO18的阻值，使得比較器UlOA和比較器UlOB的基準(zhǔn)電壓不同。
[0030]當(dāng)檔位機械控制信號輸入為高電平時，三極管S08導(dǎo)通，三極管S09截止，電阻R025的阻值就是自動可調(diào)電阻器的阻值。
[0031]當(dāng)檔位機械控制信號輸入為低電平時，三極管S09導(dǎo)通。進(jìn)入自動控制模式，此時比較器U4C的同相輸入端接收到某一檔位的PWM驅(qū)動信號，與此檔位相對應(yīng)的比較器UlOA或比較器UlOB輸出高電平，三極管S06或S07導(dǎo)通，電阻R025、電阻R023和電阻R020/或者電阻R025、電阻R023和電阻R022并聯(lián)后的阻值就是自動可調(diào)電阻器的阻值。[0032]圖5中，通過上述原理使得第一、二、三檔位選擇電路可自動調(diào)節(jié)電阻阻值。
[0033]第一鎖定&屏蔽電路63和第二鎖定&屏蔽電路64的電路原理如圖2所示，第三鎖定&屏蔽電路52的電路原理如圖2、3所示。參考圖2，當(dāng)觸發(fā)信號為高電平時，可控硅Q2導(dǎo)通，控制信號輸出被拉至低電平。參考圖3，當(dāng)觸發(fā)信號為低電平時，三極管S4、三極管S5導(dǎo)通,控制信號輸出被拉至低電平。
[0034]第二繼電器驅(qū)動電路包括第二驅(qū)動三極管S6 (65)和繼電器RY2。
[0035]單片機2的PWM信號輸出端分別連接至PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路61的輸入端和場效應(yīng)晶體管Q2的柵極，所述PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路61的輸出端連接至所述比較器62的反相輸入端，信號放大電路66的輸入端連接至馬達(dá)電機4的工作回路的電流反饋點，所述信號放大電路66的輸出端連接至所述比較器62的同相輸入端，所述比較器62的輸出端分別連接第一鎖定&屏蔽電路63和第二鎖定&屏蔽電路64的輸入端，第一鎖定&屏蔽電路63的輸出端連接和單片機2的一驅(qū)動輸出端均連接至第二驅(qū)動三極管65的基極，第二驅(qū)動三極管65的發(fā)射極接地、集電極連接第二繼電器RY2的線圈的一端，第二繼電器RY2的線圈的另一端接電源，第二繼電器RY2的常開觸點并接于場效應(yīng)晶體管Q2 (3)的漏極與源極之間，場效應(yīng)晶體管Q2的漏極連接至馬達(dá)電機4的第二端、源極通過電阻RS接地。第二鎖定&屏蔽電路64的輸出端連接至場效應(yīng)晶體管Q2的柵極。
[0036]正常工作時，操作啟動電路1，啟動電路I輸出啟動信號給單片機2，單片機2輸出相應(yīng)的驅(qū)動信號給第一驅(qū)動三極管53的基極，第一驅(qū)動三極管53導(dǎo)通，第一繼電器RY3得電，其常開觸點閉合，同時單片機2輸出相應(yīng)檔別的PWM信號給場效應(yīng)晶體管Q2，場效應(yīng)晶體管Q2導(dǎo)通，輸出相應(yīng)的驅(qū)動信號給馬達(dá)電機4，控制馬達(dá)電機4按既定方式工作。需要換檔時，操作啟動電路1，啟動電路I輸出相應(yīng)的換檔信號給單片機2，由單片機2輸出相應(yīng)的PWM信號給場效應(yīng)晶體管Q2，控制馬達(dá)電機4按相應(yīng)的檔位進(jìn)行運轉(zhuǎn)。當(dāng)檔位達(dá)到最大值時，單片機2輸出驅(qū)動信號給第二驅(qū)動三極管65,第二繼電器閉合,馬達(dá)電機按最大檔位工作。
[0037]異常狀態(tài)信號輸入電路51采集造浪器的各種信號(如馬達(dá)溫度，MOS管溫度，危險應(yīng)急信號等)，當(dāng)出現(xiàn)異常時，異常狀態(tài)信號輸入電路51輸出異常狀態(tài)信號(高電平或低電平)給第三鎖定&屏蔽電路52，第三鎖定&屏蔽電路52輸出低電平使第一三極管53截止，第一繼電器RY3失電，切斷馬達(dá)電機4的電源回路，馬達(dá)電機4停止運轉(zhuǎn)。
[0038]PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路61將單片機2輸出的PWM信號轉(zhuǎn)換成基準(zhǔn)電壓送至比較器62的反相輸入端，由馬達(dá)電機4的工作回路中采樣到的反饋電流經(jīng)信號放大電路66放大處理后送至比較器62的同相輸入端。當(dāng)馬達(dá)電機4的工作回路電流高于設(shè)定值時，比較器62輸出高電平給第一鎖定&屏蔽電路63和第二鎖定&屏蔽電路64，第二鎖定&屏蔽電路64輸出低電平使得場效應(yīng)晶體管Q2截止，同時第一鎖定&屏蔽電路63輸出低電平使第二驅(qū)動三極管65截止，第二繼電器RY2失電，切斷馬達(dá)電機4的工作回路，馬達(dá)電機4停止運轉(zhuǎn)。
[0039]本實用新型將各檔導(dǎo)通時間不同的PWM驅(qū)動信號轉(zhuǎn)化為比較器62的基準(zhǔn)輸入電壓，并結(jié)合第一鎖定&屏蔽電路63、第二鎖定&屏蔽電路64、驅(qū)動電路3和第二繼電器驅(qū)動電路對馬機電機進(jìn)行通斷控制，從而實現(xiàn)多檔PWM驅(qū)動信號共用一套保護(hù)電路的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種造浪器控制電路，包括依次電連接的啟動電路、單片機、驅(qū)動電路和馬達(dá)電機，還包括控制所述馬達(dá)電機的電源回路通斷的異常狀態(tài)保護(hù)電路和控制所述馬達(dá)電機的工作回路通斷的過流保護(hù)電路； 所述過流保護(hù)電路包括PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路、比較器、第一鎖定&屏蔽電路、第二繼電器驅(qū)動電路、第二鎖定&屏蔽電路和信號放大電路，所述信號放大電路的輸入端連接至馬達(dá)電機的工作回路的電流反饋點，所述信號放大電路的輸出端連接至所述比較器的同相輸入端，所述PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路的輸入端連接所述單片機的PWM驅(qū)動信號輸出端，所述PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路的輸出端連接至所述比較器的反相輸入端，所述比較器的輸出端分別連接所述第一鎖定&屏蔽電路和所述第二鎖定&屏蔽電路的輸入端，所述第一鎖定&屏蔽電路的輸出端和所述單片機的一驅(qū)動輸出端連接所述第二繼電器驅(qū)動電路的驅(qū)動輸入端，所述第二繼電器驅(qū)動電路中的第二繼電器的常開觸點連接在馬達(dá)電機的工作回路中，所述第二鎖定&屏蔽電路的輸出端連接至所述驅(qū)動電路的驅(qū)動端； 所述異常狀態(tài)保護(hù)電路包括依次連接的異常狀態(tài)信號輸入電路、第三鎖定&屏蔽電路、第一驅(qū)動三極管和第一繼電器RY3，此第一繼電器RY3的常開觸點連接于電源與馬達(dá)電機之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種造浪器控制電路，其特征在于:所述PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路包括三極管Q6、電阻R16、電阻R18、可調(diào)電阻R103和電解電容ClO，三極管Q6的基極連接所述單片機的PWM驅(qū)動信號輸出端，三極管Q6的集電極分別連接電阻R16和電阻R18的一端，電阻R16的另一端接電源，電阻R18的另一端為PWM轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電壓電路的輸出端，且連接可調(diào)電阻R103的一端和電解電容ClO的正極，可調(diào)電阻R103的另一端、三極管Q6的發(fā)射極和電解電容ClO的負(fù)極接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種造浪器控制電路，其特征在于:上述驅(qū)動電路采用N溝增強型MOS場效應(yīng)晶體管。
【文檔編號】E04H4/14GK203800847SQ201420136817
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】林華鄉(xiāng), 許耀元 申請人:明達(dá)實業(yè)(廈門)有限公司