本實(shí)用新型具體涉及一種簡易直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)智控電路裝置。

背景技術(shù)：

目前，市面書刊網(wǎng)絡(luò)上直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電路很多，譬如由三極管、場效應(yīng)管等構(gòu)成的“H”橋直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，有專用的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制模塊電路等……而這些電路的“H”橋上端的驅(qū)動控制(包括專用模塊的內(nèi)部)大多用自舉電路抬高電平的方式來驅(qū)動控制的，電路就相對的復(fù)雜化了。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提供了一種將控制隔離、控制驅(qū)動融會一氣，既能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，又能將控制信號與控制驅(qū)動電路隔離提升抗干擾能力的簡易直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)智控電路裝置。

為了解決上述的問題本實(shí)用新型的采用的技術(shù)以及方法如下：

一種簡易直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)智控電路裝置，包括有可編程主控電路、隔離開關(guān)電路、H橋驅(qū)動電路和運(yùn)行保護(hù)電路；所述隔離開關(guān)電路與可編程主控電路相連接，所述隔離開關(guān)電路與H橋驅(qū)動電路相連接，所述運(yùn)行保護(hù)電路與H橋驅(qū)動電路相連接。

作為優(yōu)選，所述可編程主控電路由微控制器及其晶振、復(fù)位組成。

作為優(yōu)選，所述隔離開關(guān)電路由光耦及限流電阻組成。

作為優(yōu)選，所述H橋驅(qū)動電路由H橋的上下左右四個橋臂的四個開關(guān)管構(gòu)成。

作為優(yōu)選，所述運(yùn)行保護(hù)電路由直流電機(jī)及保護(hù)二極管組成。

作為優(yōu)選，所述微控制器為單片機(jī)、ARM、DSP、FPGA或PLC。

作為優(yōu)選，所述光耦包括U1和U2，所述限流電阻包括R1、R2、R3和R4。

作為優(yōu)選，所述開關(guān)管包括Q1、Q2、Q3和Q4。

作為優(yōu)選，所述保護(hù)二極管包括D1、D2、D3和D4。

本實(shí)用新型的有益效果為：運(yùn)用光耦的光敏器件可控隔離的開關(guān)特性達(dá)到：1、控制信號與驅(qū)動運(yùn)行電路的隔離，也就是說控制信號及其電路的電源與后級驅(qū)動及電機(jī)運(yùn)行電路的電源互為獨(dú)立，因而也就不存在抬高控制信號電平這些啰嗦了，同時也大大降低了電機(jī)運(yùn)行生成的諧波對可編程主控電路的干擾；2、由于光敏器件的隔離開關(guān)特性，將“H”橋?qū)莾蓸虮坶_關(guān)管的控制極連接在一起，象一個光控的獨(dú)立開關(guān)一樣進(jìn)行開關(guān)控制，保證了“H”橋?qū)莾蓸虮坶_關(guān)的一致性，及實(shí)現(xiàn)“H”橋上下橋臂開關(guān)“死區(qū)”的方便控制；3、更便于實(shí)現(xiàn)PWM波對電機(jī)的無級調(diào)速控制?？傊\(yùn)用光耦作為溝通橋梁將可編程主控制電路控制指令信號與“H”橋電路的驅(qū)動銜接一氣——實(shí)現(xiàn)了可編程、可控、隔離、驅(qū)動、電機(jī)正反運(yùn)轉(zhuǎn)及可無級調(diào)速的簡捷的智能控制過程；因而本實(shí)用新型宜用于50V以下大多直流電機(jī)運(yùn)行的控制，譬如廚房廚柜的升降控制、保健按摩椅的運(yùn)行控制等等。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種簡易直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)智控電路裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；

圖2為本實(shí)用新型的一種簡易直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)智控電路裝置的智控正反轉(zhuǎn)電路原理圖；

圖3為本實(shí)用新型的一種簡易直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)智控電路裝置的電機(jī)正轉(zhuǎn)電路簡圖；

圖4為本實(shí)用新型的一種簡易直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)智控電路裝置的電機(jī)反轉(zhuǎn)電路簡圖；

圖5為本實(shí)用新型的一種簡易直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)智控電路裝置的高電平有效控制電路；

圖6為本實(shí)用新型的一種簡易直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)智控電路裝置的低電平有效控制電路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例與附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但它們并不是對本實(shí)用新型技術(shù)方案的限定，基于本實(shí)用新型教導(dǎo)所做出的任何變換，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

一種簡易直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)智控電路裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括可編程主控電路、隔離開關(guān)電路、H橋驅(qū)動電路、運(yùn)行保護(hù)電路。所述的可編程主控電路生發(fā)當(dāng)前所需的控制指令輸出給所述的隔離開關(guān)電路以作開關(guān)控制的信號；所述的隔離開關(guān)電路，隔離后形成的控制信號用以控制所述的H橋驅(qū)動電路的開關(guān)工作；所述的H橋驅(qū)動電路則最終驅(qū)動所述的運(yùn)行保護(hù)電路的運(yùn)行動作。下面對各模塊進(jìn)行詳述：

可編程主控電路：由微控制器(可以是簡單的單片機(jī)或ARM或DSP或FPGA或PLC等)及其晶振、復(fù)位電路等最小系統(tǒng)組成。根據(jù)具體情況微控制器編程相應(yīng)的代碼，以作相應(yīng)的電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)時控制——譬如，PWM波調(diào)速控制等。根據(jù)具體狀況，可以生發(fā)高電平有效或低電平有效的指令信號，以及設(shè)置所需的所謂的“死區(qū)”控制時間。

隔離開關(guān)電路：由光耦(U1、U2)及限流電阻(R1、R2、R3、R4)等組成。光耦是一個電—光—電信號的變換器，其輸入邊內(nèi)部的發(fā)光二極管將前級送來的指令電信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的光信號，其輸出邊的光敏器件又將光信號還原成相應(yīng)的電信號以達(dá)到既隔離又可控的開關(guān)控制效果，電路中其輸入邊既可接受高電平有效的信號控制，也可接受低電平有效的信號控制。

H橋驅(qū)動電路：主要由“H”橋的上下、左右四個橋臂的四個開關(guān)管(Q1、Q2、Q3、Q4)構(gòu)成?！癏”橋的四個橋臂中，上下兩橋臂的開關(guān)管可以同時關(guān)斷，卻絕不可以同時開通，不然就會短路燒了；“H”橋的四個橋臂中，對角兩個橋臂的開關(guān)管既可以同時關(guān)斷，也可以同時開通，而且最好是能同時關(guān)斷、同時開通；對角兩橋臂是驅(qū)動電機(jī)的通路。開關(guān)管本身可以是三極管，也可以是場效應(yīng)管、IGBT等。

運(yùn)行保護(hù)電路：由直流電機(jī)及保護(hù)二極管(D1、D2、D3、D4)等組成?！癏”橋電路可以驅(qū)動電機(jī)作正反轉(zhuǎn)運(yùn)行及調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)，而電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)及停轉(zhuǎn)的瞬時過程中，會產(chǎn)生諧波及反向電動勢，而這反向電動勢有可能直接反向擊穿“H”橋臂上的開關(guān)管，所以必須予以保護(hù)。電路中的二極管就是用以反向續(xù)流來保護(hù)“H”橋臂上開關(guān)管的。

本實(shí)用新型的工作原理如下：電路原理如圖2所示。可編程主控電路發(fā)出的控制指令信號，經(jīng)光耦的隔離耦合后控制“H”橋電路以驅(qū)動電機(jī)的的運(yùn)轉(zhuǎn)。由圖3可以看出：當(dāng)可編程主控電路的控制指令有效信號作用于光耦U1的輸入邊時其內(nèi)部的發(fā)光二極管發(fā)出紅外光，其輸出邊內(nèi)部的光敏三極管開通，這光敏三極管經(jīng)電阻R1與“H”橋的Q1組成了一個具有PNP輸出特性類似于達(dá)林頓的結(jié)構(gòu)體；而這光敏三極管經(jīng)電阻R4與“H”橋的Q4卻組成了一個具有NPN輸出特性類似于達(dá)林頓的結(jié)構(gòu)體；因此，當(dāng)U1內(nèi)部光敏三極管開通時Q1、Q4也將同時地迅速導(dǎo)通驅(qū)動電機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)。通過電機(jī)的電流I是由上而下，電機(jī)處于正向運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。顯然，由圖4可以看出：當(dāng)可編程主控電路的控制指令有效信號作用于光耦U2的輸入邊時其內(nèi)部的發(fā)光二極管發(fā)出紅外光，其輸出邊內(nèi)部的光敏三極管開通，這光敏三極管經(jīng)電阻R2與“H”橋的Q2組成了一個具有PNP輸出特性類似于達(dá)林頓的結(jié)構(gòu)體；而這光敏三極管經(jīng)電阻R3與“H”橋的Q3卻組成了一個具有NPN輸出特性類似于達(dá)林頓的結(jié)構(gòu)體；因此，當(dāng)U2內(nèi)部光敏三極管開通時Q2、Q3也將同時地迅速導(dǎo)通驅(qū)動電機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)。通過電機(jī)的電流I是由下而上，電機(jī)處于反向運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。其中電阻R1、R2、R3、R4均作限流用。

圖5揭示了控制指令信號以高電平有效的方式控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的電路；圖6揭示了控制指令信號以低電平有效的方式控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的電路。當(dāng)控制指令信號以PWM波方式進(jìn)行時，那么電機(jī)也就可以進(jìn)入無級調(diào)速的運(yùn)轉(zhuǎn)控制狀態(tài)了。

本實(shí)用新型的有益效果為：運(yùn)用光耦的光敏器件可控隔離的開關(guān)特性達(dá)到：1、控制信號與驅(qū)動運(yùn)行電路的隔離，也就是說控制信號及其電路的電源與后級驅(qū)動及電機(jī)運(yùn)行電路的電源互為獨(dú)立，因而也就不存在抬高控制信號電平這些啰嗦了，同時也大大降低了電機(jī)運(yùn)行生成的諧波對可編程主控電路的干擾；2、由于光敏器件的隔離開關(guān)特性，將“H”橋?qū)莾蓸虮坶_關(guān)管的控制極連接在一起，象一個光控的獨(dú)立開關(guān)一樣進(jìn)行開關(guān)控制，保證了“H”橋?qū)莾蓸虮坶_關(guān)的一致性，及實(shí)現(xiàn)“H”橋上下橋臂開關(guān)“死區(qū)”的方便控制；3、更便于實(shí)現(xiàn)PWM波對電機(jī)的無級調(diào)速控制?？傊?，運(yùn)用光耦作為溝通橋梁將可編程主控制電路控制指令信號與“H”橋電路的驅(qū)動銜接一氣——實(shí)現(xiàn)了可編程、可控、隔離、驅(qū)動、電機(jī)正反運(yùn)轉(zhuǎn)及可無級調(diào)速的簡捷的智能控制過程；因而本實(shí)用新型宜用于50V以下大多直流電機(jī)運(yùn)行的控制，譬如廚房廚柜的升降控制、保健按摩椅的運(yùn)行控制等等。

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，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，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)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。