本實(shí)用新型涉及一種反電勢泄放電路，尤其是涉及一種用于直流驅(qū)動(dòng)器的反電勢泄放電路。

背景技術(shù)：

在步進(jìn)或伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，高加減速運(yùn)動(dòng)往往會(huì)產(chǎn)生很高的電機(jī)反電勢，如不加以泄放，則會(huì)對(duì)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行帶來極大的危害?，F(xiàn)今反電動(dòng)勢的有效泄放單元已是電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部分。

常見的220V和110V交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中反電勢的泄放技術(shù)已經(jīng)比較成熟。主要方法是通過程序?qū)崟r(shí)檢測母線電壓值，根據(jù)內(nèi)部器件電壓承受能力(如大電解電容)設(shè)定好反電勢泄放發(fā)生點(diǎn)和停止點(diǎn)，接通耗散電阻加以泄放，以避免過高電壓損壞內(nèi)部電路。在內(nèi)部泄放能力不夠的情況下還可以外接電阻加大泄放能力。該方法通過程序?qū)崟r(shí)監(jiān)測及判斷是否達(dá)到泄放觸發(fā)條件，被廣泛應(yīng)用于各種交流伺服系統(tǒng)中。

但直流驅(qū)動(dòng)器的泄放技術(shù)還存在不完善的地方，簡單地將交流驅(qū)動(dòng)器中的泄放技術(shù)應(yīng)用到直流驅(qū)動(dòng)器上不能保證其可行性。直流驅(qū)動(dòng)器由于體積較小，輸入電壓低但電流較大，散熱不佳等原因，母線上往往不具備交流系統(tǒng)中的整流橋電路。當(dāng)電機(jī)在高加減速運(yùn)行的情況下，產(chǎn)生的反電勢能量不但使得直流驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部母線電壓大幅波動(dòng)，也直接回灌到了電源，影響了前端直流供電電源的正常輸出。

目前工業(yè)上給直流驅(qū)動(dòng)器供電最常使用的是開關(guān)電源，它對(duì)電機(jī)加減速運(yùn)動(dòng)這種感性負(fù)載十分敏感。而再生能量引起的電壓波動(dòng)很容易達(dá)到10V甚至更高，這對(duì)于工控開關(guān)電源來說，是根本承受不了的。它極易導(dǎo)致開關(guān)電源發(fā)生過壓保護(hù)，或電源內(nèi)部驅(qū)動(dòng)芯片掉電重啟，甚至直接損壞電源，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這是目前直流驅(qū)動(dòng)器在應(yīng)用終端碰到的普遍問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種簡單可靠、實(shí)現(xiàn)方便、成本經(jīng)濟(jì)的用于直流驅(qū)動(dòng)器的反電勢泄放電路。

本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種用于直流驅(qū)動(dòng)器的反電勢泄放電路，其特征在于，包括輸入端Vin、輸出端Vout、三極管Q1、三極管Q2、分壓電阻R2、分壓電阻R3、泄放電阻R6、電阻R1、二極管D1、二極管D2和箝位二極管D3，所述的輸入端Vin通過二極管D1與輸出端Vout連接，所述的輸入端Vin通過箝位二極管D3與三極管Q1的基極連接，所述的三極管Q1的發(fā)射極接在二極管D1與輸出端Vout之間，所述的三極管Q1的集電極依次通過分壓電阻R2、分壓電阻R3后接地，所述的三極管Q2的基極接在分壓電阻R2、分壓電阻R3之間，所述的三極管Q2的發(fā)射極接地，所述的三極管Q2的集電極通過泄放電阻R6與輸出端Vout連接，所述的電阻R1一端接在三極管Q1的基極，另一端接在三極管Q2的集電極。

所述的輸入端Vin通過電容C1接地。

所述的輸出端Vout通過電容C2接地。

所述的二極管D的正極與三極管Q2的集電極連接，負(fù)極與輸入端Vin連接。

所述的三極管Q2的基極通過電阻R5接在分壓電阻R2、分壓電阻R3之間。

所述的三極管Q1為晶體管。

所述的三極管Q2為功率管，包括MOSFET或IGBT。

所述的泄放電阻R6為功率電阻、PTC或NTC。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)獨(dú)特的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了泄放的動(dòng)作點(diǎn)和停止點(diǎn)只與電壓差值(即后端電壓和電源電壓差值)有關(guān)，與電源電壓絕對(duì)值高低無關(guān)，極大地方便了不同供電電壓的客戶端應(yīng)用。

(2)全硬件實(shí)現(xiàn)反電勢泄放動(dòng)作的開始和停止，泄放動(dòng)作快速高效，避免了泄放動(dòng)作延遲帶來的風(fēng)險(xiǎn)；該電路結(jié)構(gòu)充分利用二極管和晶體管的特性，設(shè)計(jì)電壓壓差不超過2V開始泄放，不低于0.3V停止泄放，在極力實(shí)現(xiàn)母線平穩(wěn)的同時(shí)，避免了對(duì)供電電源能量的誤放，有效地降低了發(fā)熱；

(3)電路簡單可靠，不涉及到程序檢測；多為阻容及晶體管器件實(shí)現(xiàn)，成本經(jīng)濟(jì)低廉；更可靈活設(shè)計(jì)多路驅(qū)動(dòng)器共用該泄放單元，在兼顧了系統(tǒng)可靠性的同時(shí)優(yōu)化了系統(tǒng)成本，節(jié)省裝配空間。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的具體電路圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)用新型電路提出了一種可用于直流驅(qū)動(dòng)器反電勢泄放的硬件實(shí)現(xiàn)方法，不需要程序?qū)﹄妷哼M(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，完全通過硬件電路實(shí)現(xiàn)，快速高效且使用靈活，泄放動(dòng)作起停點(diǎn)與輸入電源電壓的大小無關(guān)，可滿足各種不同直流供電電壓的客戶端應(yīng)用，在不影響前端電源供電的同時(shí)，快速高效的泄放后端電機(jī)產(chǎn)生的反電勢能量，讓系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。

如圖1所示，一種用于直流驅(qū)動(dòng)器的反電勢泄放電路，包括輸入端Vin、輸出端Vout、三極管Q1、三極管Q2、分壓電阻R2、分壓電阻R3、泄放電阻R6、電阻R1、二極管D1、二極管D2和箝位二極管D3，所述的輸入端Vin通過二極管D1與輸出端Vout連接，所述的輸入端Vin通過箝位二極管D3與三極管Q1的基極連接，所述的三極管Q1的發(fā)射極接在二極管D1與輸出端Vout之間，所述的三極管Q1的集電極依次通過分壓電阻R2、分壓電阻R3后接地，所述的三極管Q2的基極接在分壓電阻R2、分壓電阻R3之間，所述的三極管Q2的發(fā)射極接地，所述的三極管Q2的集電極通過泄放電阻R6與輸出端Vout連接，所述的電阻R1一端接在三極管Q1的基極，另一端接在三極管Q2的集電極。

所述的輸入端Vin通過電容C1接地。所述的輸出端Vout通過電容C2接地。所述得泄放電路還包括二極管D2，其正極與三極管Q2的集電極連接，負(fù)極與輸入端Vin連接。

所述的三極管Q2的基極通過電阻R5接在分壓電阻R2、分壓電阻R3之間。所述的三極管Q1為晶體管。所述的三極管Q2為功率管。

當(dāng)電機(jī)減速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的反電勢使得輸出端Vout達(dá)到高出電源輸入端Vin1.4V(該值為Veb(Q1)+Vf(D2))時(shí)，三極管Q1導(dǎo)通，分壓電阻R2和R3分壓后將三 極管Q2導(dǎo)通，反電勢能量通過泄放電阻R6進(jìn)行泄放；

三極管Q2導(dǎo)通的同時(shí)，三極管Q1的基極電壓由于電阻R1的下拉被拉低，但該點(diǎn)電壓值被二極管D3箝位在Vin-Vf(D3)，這可以有效增加泄放動(dòng)作的回滯壓差，避免在1.4V左右來回振蕩泄放；

隨著電阻R6的泄放，輸出端Vout會(huì)逐漸降低，由于三極管Q1基極電壓值被箝位在Vin-Vf(D3)，三極管Q1的射極和基極的偏置壓差會(huì)逐漸減小，三極管Q1會(huì)逐漸關(guān)閉，當(dāng)輸出端Vout與輸入端Vin的差值下降到0.3V時(shí)，三極管Q1關(guān)閉，而三極管Q2隨著基極電壓降低而關(guān)閉，泄放動(dòng)作停止。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。