一种防反向电动势的电机驱动电路的制作方法

1.本发明涉及防反向电动势技术领域，尤其涉及一种防反向电动势的电机驱动电路。


背景技术：

2.随着电机驱动应用越来越广泛，在实际应用中，电机在停止运行时都会产生一定的反向电动势，该反向电动势会对前端的电源适配器和元器件产生冲击，甚至造成电源适配器和元器件损坏，因此保护电路显得尤为重要。
3.但是目前的电机驱动电路中都未针对电机产生的反向电动势设计保护措施，只是通过提高元器件的耐压参数来缓解这一情况，但是这样会大大提高元器件的成本，造成资源浪费，并且随着使用时间的增加元器件也会受到损坏，不能够解决问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种防反向电动势的电机驱动电路，包括：
5.一电机驱动模块，所述电机驱动模块的第一输入端连接外部的一第一输入电源，所述电机驱动模块的第二输入端连接一主控模块的第一输出端；
6.一降压模块，所述降压模块的输入端连接所述第一输入电源，所述降压模块的输出端连接所述主控模块的第一输入端，通过所述降压模块对所述输入电源输入的电压进行降压并为所述主控模块供电；
7.一电源采样模块，所述电源采样模块的输入端连接所述第一输入电源，所述电源采样模块的输出端连接所述主控模块的第二输入端，通过所述电源采样模块采集所述电机驱动模块产生的一反向电动势的实时电压值并将所述实时电压值输出至所述主控模块；
8.一放电模块，所述放电模块的第一输入端连接所述第一输入电源，所述放电模块的第二输入端连接所述主控模块；
9.所述主控模块将所述实时电压值与一预设电压值进行比较并在所述实时电压值大于所述预设电压值时控制所述放电模块导通以减小所述实时电压值。
10.优选的，所述电机驱动模块包括：
11.一第一电源接口，连接所述第一输入电源；
12.一第一场效应管，所述第一场效应管的栅极连接所述主控模块的所述第一输出端，所述第一场效应管的漏极连接所述第一电源接口，所述第一场效应管的源极连接一电机的一端；
13.一第二场效应管，所述第二场效应管的栅极连接所述主控模块的所述第一输出端，所述第二场效应管的漏极连接所述电机的一端；
14.一第三场效应管，所述第三场效应管的栅极连接所述主控模块的所述第一输出端，所述第三场效应管的漏极连接所述第一电源接口，所述第三场效应管的源极连接所述
电机的另一端；
15.一第四场效应管，所述第四场效应管的栅极连接所述主控模块的所述第一输出端，所述第四场效应管的漏极连接所述电机的另一端；
16.一第一电阻，所述第一电阻的一端分别连接所述第四场效应管的源极和所述第二场效应管的源极，所述第一电阻的另一端接地；
17.所述第一电源接口作为所述电机驱动模块的所述第一输入端，所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极、所述第三场效应管的栅极和所述第四场效应管的栅极作为所述电机驱动模块的所述第二输入端；
18.所述电机停止时产生所述反向电动势并通过所述第一电源接口将所述反向电动势传输至所述电源采样模块的输入端。
19.优选的，所述电机的一端连接一正极端口，所述电机的另一端连接一负极端口，通过所述正极端口和所述负极端口连接外部的一第二输入电源为所述电机供电。
20.优选的，所述第一场效应管和所述第四场效应管为正转场效应管，则所述主控模块输出一第一脉冲宽度调制信号至所述第一场效应管的栅极和所述第四场效应管的栅极以控制所述第一场效应管和所述第四场效应管导通，并通过所述第一场效应管和所述第四场效应管控制所述电机进行正转。
21.优选的，所述第二场效应管和所述第三场效应管为反转场效应管，则所述主控模块输出一第二脉冲宽度调制信号至所述第二场效应管的栅极和所述第三场效应管的栅极以控制所述第二场效应管和所述第三场效应管导通，并通过所述第二场效应管和所述第三场效应管控制所述电机进行反转。
22.优选的，所述电源采样模块包括：
23.一第二电源接口，连接所述第一输入电源；
24.一第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述第二电源接口；
25.一第三电阻，所述第三电阻的一端连接所述第二电阻的另一端，所述第三电阻的另一端接地；
26.一第四电阻，所述第四电阻的一端连接所述第二电阻的另一端，所述第四电阻的另一端连接一第一电压输出接口；
27.一第一电容，所述第一电容的一端连接所述第四电阻的另一端，所述第一电容的另一端接地；
28.所述第二电源接口作为所述电源采样模块的输入端，所述第一电压输出接口作为所述电源采样模块的输出端；
29.通过所述第二电源接口接收所述电机驱动模块输出的所述反向电动势并通过所述第一电压输出接口将所述反向电动势的所述实时电压值输出至所述主控模块。
30.优选的，所述放电模块包括：
31.一第三电源接口，连接所述第一输入电源；
32.一二极管，所述二极管的负极连接所述第三电源接口；
33.一第五电阻，所述第五电阻并联于所述二极管两端；
34.一三极管，所述三极管的集电极连接所述二极管的正极，所述三极管的发射极接地；
35.一第六电阻，所述第六电阻的一端连接所述三极管的基极，所述第六电阻的另一端连接所述三极管的发射极；
36.一第七电阻，所述第七电阻的一端连接所述三极管的基极，所述第七电阻的另一端连接一信号输入接口；
37.所述第三电源接口作为所述放电模块的所述第一输入端，所述信号输入接口作为所述放电模块的所述第二输入端；
38.所述主控模块在所述实时电压值大于所述预设电压值时输出一控制信号，通过所述信号输入接口接收所述控制信号并根据所述控制信号控制打开所述三极管以减小所述实时电压值。
39.优选的，所述降压模块包括：
40.一第四电源接口，连接所述第一输入电源；
41.一第一滤波电容，所述第一滤波电容的正极连接所述第四电源接口；
42.一第二电容，并联于所述第一滤波电容两端，所述第二电容的一端分别连接所述第四电源接口和所述第一滤波电容的一端，所述第二电容的另一端连接所述第一滤波电容的负极；
43.一第八电阻，所述第八电阻的一端分别连接所述第二电容的一端和一降压芯片的第五引脚，所述第八电阻的另一端连接所述降压芯片的第四引脚；
44.一第九电阻，所述第九电阻的一端连接所述降压芯片的第二引脚，所述第九电阻的另一端连接所述降压芯片的第三引脚；
45.一第三电容，所述第三电容的一端连接所述降压芯片的第一引脚，所述第三电容的一端连接所述降压芯片的第六引脚；
46.一电感，所述电感的一端连接所述第三电容的另一端；
47.一第十电阻，所述第十电阻的一端连接所述电感的另一端，所述第十电阻的另一端连接所述降压芯片的第三引脚；
48.一第二滤波电容，所述第二滤波电容的正极分别连接所述电感的另一端和一第二电压输出接口，所述第二滤波电容的负极接地；
49.一第四电容，并联于所述第二滤波电容两端，所述第四电容的一端分别连接所述第二滤波电容的正极和所述第二电压输出接口，所述第四电容的另一端连接所述第二滤波电容的负极；
50.所述第四电源输入接口作为所述降压模块的输入端，所述第二电压输出接口作为所述降压模块的输出端；
51.通过所述降压芯片对所述第四电源输入接口输入的所述第一输入电源的电压进行降压并经由所述第二电压输出接口输出至所述主控模块为所述主控模块进行供电。
52.上述技术方案具有如下优点或有益效果：本发明中的电机驱动电路通过电源采样模块采集电机停止运行时产生的反向电动势的实时电压值，并在实时电压值大于预设电压值时控制放电模块导通以减小反向电动势的实时电压值保护电路。
附图说明
53.图1为本发明的较佳的实施例中，电机驱动电路的结构原理图；
54.图2为本发明的较佳的实施例中，电机驱动模块的电气原理图；
55.图3为本发明的较佳的实施例中，电源采样模块的电气原理图；
56.图4为本发明的较佳的实施例中，放电模块的电气原理图；
57.图5为本发明的较佳的实施例中，降压模块的电气原理图。
具体实施方式
58.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
59.本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种防反向电动势的电机驱动电路，如图1所示，包括：
60.一电机驱动模块1，电机驱动模块1的第一输入端连接外部的一第一输入电源2，电机驱动模块1的第二输入端连接一主控模块3的第一输出端；
61.一降压模块4，降压模块4的输入端连接第一输入电源2，降压模块4的输出端连接主控模块3的第一输入端，通过降压模块4对输入电源输入的电压进行降压并为主控模块3供电；
62.一电源采样模块5，电源采样模块5的输入端连接第一输入电源2，电源采样模块5的输出端连接主控模块3的第二输入端，通过电源采样模块5采集电机驱动模块1停止运行时产生的一反向电动势的实时电压值并将实时电压值输出至主控模块3；
63.一放电模块6，放电模块6的第一输入端连接第一输入电源2，放电模块6的第二输入端连接主控模块3；
64.主控模块3将实时电压值与一预设电压值进行比较并在实时电压值大于预设电压值时控制放电模块6导通以减小实时电压值。
65.具体地，本实施例中，第一输入电源2通过适配器连接电机驱动模块1、降压模块4、电源采样模块5和放电模块6，电机驱动模块1停止运行时会产生一定的反向电动势倒灌至主控模块3和适配器内，当反向电动势的实时电压值达到一定数值时可能会对主控模块3和适配器造成损坏，因此本电路通过主控模块3实时将反向电动势的实时电压值与预设电压值进行比较并在实时电压值大于预设电压值时控制放电模块6导通以减小反向电动势的实时电压值。
66.优选的，放电模块6的输出端接地，则当放电模块6导通时，大地端的电势为0，电机驱动模块1和第一输入电源2的连接点为高电势，反向电动势由高电势流向低电势，通过放电模块6输出至大地端减小反向电动势的实时电压值。
67.本发明的较佳的实施例中，如图2所示，电机驱动模块1包括：
68.一第一电源接口dc_power ，连接第一输入电源2；
69.一第一场效应管q1，第一场效应管q1的栅极连接主控模块3的第一输出端，第一场效应管q1的漏极连接第一电源接口dc_power ，第一场效应管q1的源极连接一电机motor的一端；
70.一第二场效应管q2，第二场效应管q2的栅极连接主控模块3的第一输出端，第二场效应管q2的漏极连接电机motor的一端；
71.一第三场效应管q3，第三场效应管q3的栅极连接主控模块3的第一输出端，第三场
效应管q3的漏极连接第一电源接口dc_power ，第三场效应管q3的源极连接电机motor的另一端；
72.一第四场效应管q4，第四场效应管q4的栅极连接主控模块3的第一输出端，第四场效应管q4的漏极连接电机motor的另一端；
73.一第一电阻r1，第一电阻r1的一端分别连接第四场效应管q4的源极和第二场效应管q2的源极，第一电阻r1的另一端接地；
74.第一电源接口dc_power 作为电机驱动模块1的第一输入端，第一场效应管q1的栅极、第二场效应管q2的栅极、第三场效应管q3的栅极和第四场效应管q4的栅极作为电机驱动模块1的第二输入端；
75.电机motor停止时产生反向电动势并通过第一电源接口dc_power 将反向电动势传输至电源采样模块5的输入端。
76.本发明的较佳的实施例中，电机motor的一端连接一正极端口m ，电机motor的另一端连接一负极端口m-，通过正极端口m 和负极端口m-连接外部的一第二输入电源为电机motor供电。
77.本发明的较佳的实施例中，第一场效应管q1和第四场效应管q4为电机motor的正转控制场效应管，则主控模块3输出一第一脉冲宽度调制信号至第一场效应管q1的栅极和第四场效应管q4的栅极以控制第一场效应管q1和第四场效应管q4导通，并通过第一场效应管q1和第四场效应管q4控制电机motor进行正转。
78.本发明的较佳的实施例中，第二场效应管q2和第三场效应管q3为电机motor的反转控制场效应管，则主控模块3输出一第二脉冲宽度调制信号至第二场效应管q2的栅极和第三场效应管q3的栅极以控制第二场效应管q2和第三场效应管q3导通，并通过第二场效应管q2和第三场效应管q3控制电机motor进行反转。
79.具体地，本实施例中，主控模块3的输出端包括四个信号接口分别为第一信号接口pwm1、第二信号接口pwm2、第三信号接口pwm3和第四信号接口pwm4,其中，第一场效应管q1的栅极连接第一信号接口pwm1以接收第一脉冲宽度调制信号，第二场效应管q2的栅极连接第二信号接口pwm2以接收第二脉冲宽度调制信号，第三场效应管q3的栅极连接第三信号接口pwm3以接收第一脉冲宽度调制信号，第四场效应管q4的栅极连接第四信号接口pwm4以接收第二脉冲宽度调制信号。
80.本发明的较佳的实施例中，如图3所示，电源采样模块5包括：
81.一第二电源接口dc_power ，连接第一输入电源2；
82.一第二电阻r2，第二电阻r2的一端连接第二电源接口dc_power ；
83.一第三电阻r3，第三电阻r3的一端连接第二电阻r2的另一端，第三电阻r3的另一端接地；
84.一第四电阻r4，第四电阻r4的一端连接第二电阻r2的另一端，第四电阻r4的另一端连接一第一电压输出接口adc_power；
85.一第一电容c1，第一电容c1的一端连接第四电阻r4的另一端，第一电容c1的另一端接地；
86.第二电源接口dc_power 作为电源采样模块5的输入端，第一电压输出接口adc_power作为电源采样模块5的输出端；
87.通过第二电源接口dc_power 接收电机驱动模块1输出的反向电动势并通过第一电压输出接口adc_power将反向电动势的实时电压值输出至主控模块3。
88.本发明的较佳的实施例中，如图4所示，放电模块6包括：
89.一第三电源接口dc_power ，连接第一输入电源2；
90.一二极管d1，二极管d1的负极连接第三电源接口dc_power ；
91.一第五电阻r5，第五电阻r5并联于二极管d1两端；
92.一三极管q5，三极管q5的集电极连接二极管d1的正极，三极管q5的发射极接地；
93.一第六电阻r6，第六电阻r6的一端连接三极管q5的基极，第六电阻r6的另一端连接三极管q5的发射极；
94.一第七电阻r7，第七电阻r7的一端连接三极管q5的基极，第七电阻r7的另一端连接一信号输入接口io；
95.第三电源接口dc_power 作为放电模块6的第一输入端，信号输入接口io作为放电模块6的第二输入端；
96.主控模块3在实时电压值大于预设电压值时输出一控制信号，通过信号输入接口io接收控制信号并根据控制信号控制打开三极管q5以减小实时电压值。
97.本发明的较佳的实施例中，如图5所示，降压模块4包括：
98.一第四电源接口dc_power ，连接第一输入电源2；
99.一第一滤波电容ec1，第一滤波电容ec1的正极连接第四电源接口dc_power ；
100.一第二电容c2，并联于第一滤波电容ec1两端，第二电容c2的一端分别连接第四电源接口dc_power 和第一滤波电容ec1的一端，第二电容c2的另一端连接第一滤波电容ec1的负极；
101.一第八电阻r8，第八电阻r8的一端分别连接第二电容c2的一端和一降压芯片u1的第五引脚，第八电阻r8的另一端连接降压芯片u1的第四引脚；
102.一第九电阻r9，第九电阻r9的一端连接降压芯片u1的第二引脚，第九电阻r9的另一端连接降压芯片u1的第三引脚；
103.一第三电容c3，第三电容c3的一端连接降压芯片u1的第一引脚，第三电容c3的一端连接降压芯片u1的第六引脚；
104.一电感l1，电感l1的一端连接第三电容c3的另一端；
105.一第十电阻r10，第十电阻r10的一端连接电感l1的另一端，第十电阻r10的另一端连接降压芯片u1的第三引脚；
106.一第二滤波电容ec2，第二滤波电容ec2的正极分别连接电感l1的另一端和一第二电压输出接口vcc，第二滤波电容ec2的负极接地；
107.一第四电容c4，并联于第二滤波电容ec2两端，第四电容c4的一端分别连接第二滤波电容ec2的正极和第二电压输出接口vcc，第四电容c4的另一端连接第二滤波电容ec2的负极；
108.第四电源输入接口dc_power 作为降压模块4的输入端，第二电压输出接口vcc作为降压模块4的输出端；
109.通过降压芯片u1对第四电源输入接口dc_power 输入的第一输入电源2的电压进行降压并经由第二电压输出接口vcc输出至主控模块3为主控模块3进行供电。
110.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。