本實(shí)用新型涉及一種調(diào)速電路，特別涉及一種直流電機(jī)調(diào)速電路，屬于電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在醫(yī)療康復(fù)器械領(lǐng)域很多設(shè)備上用到直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在治療及使用過程中需要根據(jù)不同情況能夠方便的調(diào)整直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，現(xiàn)有的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)多為軟件控制，但是軟件控制的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)較復(fù)雜，用在一些動(dòng)作較為簡單的醫(yī)療器械直流電機(jī)調(diào)速上成本高，在醫(yī)療器械領(lǐng)域，一些簡單的直流電機(jī)調(diào)速完全可以用純硬件控制，在這些場合應(yīng)用純硬件控制實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速具有節(jié)約成本、系統(tǒng)穩(wěn)定、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中直流電機(jī)調(diào)速存在的上述問題，提供一種直流電機(jī)調(diào)速電路。

為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，采用了下述的技術(shù)方案：一種直流電機(jī)調(diào)速電路，該調(diào)速電路包括直流電源與滑動(dòng)變阻器組成的直流調(diào)壓電路、三角波發(fā)生電路、PWM波產(chǎn)生電路，所述的PWM波產(chǎn)生電路包括電壓比較器U2A，直流電源與滑動(dòng)變阻器組成的直流調(diào)壓電路產(chǎn)生的直流電壓接入電壓比較器U2A同相輸入端，三角波發(fā)生電路連接至電壓比較器U2A的反向輸入端，電壓比較器U2A接入上述信號后輸出PWM波，電壓比較器U2A后連接有推挽電路，推挽電路后連接有MOS管Q3，直流電機(jī)連接在直流電源正極與MOS管Q3的漏極之間，電壓比較器U2A產(chǎn)生的PWM波通過推挽電路與MOS管Q3驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)工作，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)節(jié)電壓比較器U2A輸出的PWM波的占空比，進(jìn)而調(diào)節(jié)直流電機(jī)兩端的電壓來調(diào)整其轉(zhuǎn)速，進(jìn)一步的，所述的直流調(diào)壓電路包括15V的直流電源V2、21KΩ的滑動(dòng)變阻器R6、10KΩ的電阻R7，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R6的阻值調(diào)節(jié)電壓比較器U2A同相輸入端的電壓，進(jìn)一步的，所述的三角波發(fā)生電路包括15V的直流電源、4個(gè)10KΩ電阻、一個(gè)100KΩ的電阻R5、一個(gè)30nF的充放電電容、一個(gè)電壓比較器U1A，其中4個(gè)10KΩ電阻中的R1前端從15V直流電源V1的正極接出，后端串接電阻R2前端，電阻R2的后端接地，同時(shí)從電阻R1后端接入電壓比較器U1A的同相輸入端，電阻R3一端連接電壓比較器U1A的同相輸入端，另一端連接電壓比較器U1A的輸出端，電阻R4前端連接15V直流電源的正極，另一端連接電壓比較器U1A的輸出端，電阻R5前端連接在電壓比較器U1A的輸出端，后端連接30nF的充放電電容C1，同時(shí)從電阻R5后端接入電壓比較器U1A的反相輸入端，電壓比較器U1A上的電源V+接15V直流電源的正極，進(jìn)一步的，所述的PWM波產(chǎn)生電路包括15V直流電源V2、一個(gè)上拉電阻R8、一個(gè)電壓比較器U2A，上拉電阻R8為10KΩ，上拉電阻R8接在直流電源V2的正極與電壓比較器U2A的輸出之間。

本實(shí)用新型的積極有益技術(shù)效果在于：采用純硬件控制實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速，無需編程，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，調(diào)節(jié)方便。

附圖說明

圖1為本電路原理圖。

圖2為滑動(dòng)變阻器的R6電阻為0Ω時(shí)的仿真圖。

圖3為滑動(dòng)變阻器的R6電阻為10.5KΩ時(shí)的仿真圖。

圖4為滑動(dòng)變阻器的R6電阻為21KΩ時(shí)的仿真圖。

具體實(shí)施方式

更為詳細(xì)的實(shí)施方式結(jié)合各附圖說明，附圖中各標(biāo)記為，100：可調(diào)節(jié)的直流電壓；101：產(chǎn)生的三角波；102：產(chǎn)生的PWM波；103：MOS管Q3漏極的電壓，其原理與連接關(guān)系以上已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。以下對本實(shí)用新型電路的各部分功能進(jìn)一步的闡述?？刂撇糠钟梢韵码娐方M成：

（1）直流調(diào)壓電路

直流調(diào)壓電路包括15V的直流電源、21KΩ的滑動(dòng)變阻器R6、10KΩ的電阻R7，R6為21KΩ滑動(dòng)變阻器，通過調(diào)節(jié)R6的阻值調(diào)節(jié)電壓比較器U2A同相輸入端的電壓。

（2）三角波發(fā)生電路

產(chǎn)生三角波的電路包括15V的直流電源、4個(gè)10KΩ電阻R1-R4、一個(gè)100KΩ的電阻R5、一個(gè)30nF的充放電電容C1、一個(gè)電壓比較器U1A組成，系統(tǒng)中給電路上電時(shí)U1A電壓比較器的同相輸入端的電壓高于其反相輸入端的電壓，此時(shí)電壓比較器U1A的輸出端為高電平，經(jīng)R1、R2、R3、R4分壓后，U1A同相輸入端的電壓為9V，電壓比較器U1A的輸出端經(jīng)過R5給電容C1充電，當(dāng)電容C1充電至9V后，電壓比較器U1A的反相輸入端的電壓大于同相輸入端的電壓，此時(shí)電壓比較器U1A的輸出端為低電平，經(jīng)R1、R2、R3、R4分壓后，U1A同相輸入端的電壓為5V，同時(shí)電容C1開始放電，當(dāng)電容C1放電至5V后，U1A電壓比較器的同相輸入端的電壓高于其反相輸入端的電壓，此時(shí)電壓比較器U1A的輸出端為高電平，經(jīng)R1、R2、R3、R4分壓后，U1A同相輸入端的電壓為9V，電壓比較器U1A的輸出端經(jīng)過R5給電容C1充電，然后如上所述電容C1一直反復(fù)充放電即會(huì)在電壓比較器U1A的輸出端輸出三角波。

（3）PWM波產(chǎn)生電路

產(chǎn)生PWM波的電路包括15V電源、一個(gè)上拉電阻R8、一個(gè)電壓比較器U2A，通過調(diào)節(jié)R6的阻值調(diào)節(jié)電壓比較器U2A同相輸入端的電壓，將C1充放電產(chǎn)生的三角波接至電壓比較器U2A的反相輸入端，此時(shí)電壓比較器U2A的輸出端就會(huì)產(chǎn)生PWM波

通過調(diào)節(jié)R6的阻值即可調(diào)節(jié)輸出PWM波的占空比，輸出的PWM波經(jīng)過后面Q1與Q2組成的推挽電路可增大電路的驅(qū)動(dòng)能力，PWM波控制MOS管Q3的開關(guān)進(jìn)而控制直流電機(jī)兩端的電壓達(dá)到控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，R8為電壓比較器U2A的上拉電阻，R9為限流電阻，R9取值2KΩ；R10為限流電阻，取值330Ω，R11為外界干擾的泄放電阻，取值10KΩ，D1為直流電機(jī)的續(xù)流二極管，C2、C3為濾波電容。PWM波控制MOS管Q3的開關(guān)，當(dāng)PWM波的占空比為100%時(shí)，MOS管Q3一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)直流電機(jī)兩端的電壓為24V，這種狀態(tài)下直流電機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速最快，當(dāng)PWM波的占空比為50%時(shí)，MOS管Q3有50%的時(shí)間處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)直流電機(jī)兩端的電壓為12V，這種狀態(tài)下直流電機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為中等速度，當(dāng)PWM波的占空比為0%時(shí)，MOS管Q3一直處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)直流電機(jī)兩端的電壓為0V，這種狀態(tài)下直流電機(jī)不轉(zhuǎn)，即通過調(diào)節(jié)電阻R6的阻值，調(diào)節(jié)PWM波的占空比，當(dāng)PWM波的占空比從0%至100%逐漸增加時(shí)，直流電機(jī)兩端的電機(jī)兩端的電壓也逐漸增大，進(jìn)而直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速也隨之增大。

圖1中，電壓比較器U1A采用LM358AD型號，電壓比較器U2A采用LM358ADR2G型號，推挽電路中的Q1采用MMBT3904；Q2采用MMBT3906；推挽電路后的MOS管Q3采用MBT20N20E，電容C2采用μF、電容C3采用1000μF，二級管D1采用FMMD6050，圖1中M1所示為直流電機(jī)，M1與MOS管Q3的漏極相連接。

工作時(shí)，給電路上電時(shí)U1A電壓比較器的同相輸入端的電壓高于其反相輸入端的電壓，此時(shí)電壓比較器U1A的輸出端為高電平，經(jīng)R1、R2、R3、R4分壓后，U1A同相輸入端的電壓為9V，電壓比較器U1A的輸出端經(jīng)過R5給電容C1充電，當(dāng)電容C1充電至9V后，電壓比較器U1A的反相輸入端的電壓大于同相輸入端的電壓，此時(shí)電壓比較器U1A的輸出端為低電平，經(jīng)R1、R2、R3、R4分壓后，U1A同相輸入端的電壓為5V，同時(shí)電容C1開始放電，當(dāng)電容C1放電至5V后，U1A電壓比較器的同相輸入端的電壓高于其反相輸入端的電壓，此時(shí)電壓比較器U1A的輸出端為高電平，經(jīng)R1、R2、R3、R4分壓后，U1A同相輸入端的電壓為9V，電壓比較器U1A的輸出端經(jīng)過R5給電容C1充電，然后如上所述電容C1一直反復(fù)充放電即會(huì)在電壓比較器U1A的輸出端輸出三角波。R6為21KΩ的滑動(dòng)變阻器，通過調(diào)節(jié)R6的阻值調(diào)節(jié)電壓比較器U2A同相輸入端的電壓，將C1充放電產(chǎn)生的三角波接至電壓比較器U2A的反相輸入端，此時(shí)電壓比較器U2A的輸出端就會(huì)產(chǎn)生PWM波，通過調(diào)節(jié)R6的阻值即可調(diào)節(jié)輸出PWM波的占空比，輸出的PWM波經(jīng)過后面Q1與Q2組成的推挽電路可增大電路的驅(qū)動(dòng)能力，PWM波控制MOS管Q3的開關(guān)進(jìn)而控制直流電機(jī)兩端的電壓達(dá)到控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，R8為電壓比較器U2A的上拉電阻，R9為限流電阻，R10為限流電阻，R11為外界干擾的泄放電阻，D1為直流電機(jī)的續(xù)流二極管，C2、C3為濾波電容。本直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)已運(yùn)用到牽引床上，通過調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)牽引床的拉伸速度。