一种门控电路及门体的开关装置的制作方法

1.本实用新型涉及门体开关技术领域，尤其涉及一种门控电路及门体的开关装置。


背景技术：

2.市场上关于家用吸油烟机，蒸烤一体机等玻璃翻板及箱体门板控制常为双继电器控制电路而广泛应用；但是其缺点有，运行过程中受瞬间工况影响速度快慢不一，缺乏到位保护动作造成机械损耗等。相关技术中，大多数的研发人员或企业往往忽略了对该部分应用的创新改善，从而直接导致产品维修率高、客户体验感差、品牌质量下降等客观现象发生。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本实用新型提出一种门控电路，其设计合理，通过使电机的运行参考电流实现线性变化输出，从而通过动态调节电机的速度以实现阻尼控制效果。
4.本实用新型还提出一种门体的开关装置，其结构简单，可使门体实现自适应控制运行速度。
5.上述第一个目的是通过如下技术方案来实现的：
6.一种门控电路，用于驱动门体，包括：
7.控制模块，所述控制模块与供电电源连接；
8.电机，所述电机与所述控制模块连接；
9.调节电压模块，所述调节电压模块与所述控制模块连接以使所述控制模块对所述调节电压模块所输出的电压进行调节；
10.电流负反馈模块，所述电流负反馈模块一端与所述调节电压模块连接，另一端与所述控制模块连接以通过所述控制模块对所述电机的转速进行调节。
11.在一些实施方式中，所述调节电压模块包括：
12.选择开关电路，所述选择开关电路的控制端与所述pwm控制单元连接，其接地端接地；
13.电阻分压电路，所述电阻分压电路一端与所述选择开关电路的输入端连接；
14.低通滤波器，所述低通滤波器一端与所述电阻分压电路的另一端连接，另一端与所述电流负反馈模块连接。
15.在一些实施方式中，所述选择开关电路包括：
16.第一连接触点，所述第一连接触点与所述控制模块的bi口连接；
17.第二连接触点，所述第二连接触点与所述控制模块的fi口连接；
18.固定触点，所述固定触点一端依次连接有电阻r63、电阻r62并接地，另一端与所述第一连接触点连接，或者与所述第二连接触点连接。
19.在一些实施方式中，所述选择开关电路路还包括电容c60，所述电容c60一端连接
于所述电阻r63与所述电阻r62的之间位置处，另一端接地。
20.在一些实施方式中，所述电阻分压电路包括：
21.场效应管，所述场效应管的栅极与所述选择开关电路连接，所述场效应管的源极接地，所述场效应管的漏极连接有电阻r61并与所述低通滤波器连接；
22.电阻r60，所述电阻r60一端与所述低通滤波器连接并接地，另一端与输入电源连接；
23.电阻r64，所述电阻r64与所述场效应管并联连接并接地。
24.在一些实施方式中，所述低通滤波器包括电阻r65和电容c61，其中所述电阻r65一端分别与所述电阻r61、所述电阻r60连接，另一端与所述电容c61连接并接地。
25.在一些实施方式中，所述电流负反馈模块包括；
26.放大器，所述放大器的同相输入端与所述调节电压电路连接，所述放大器的反相输入端通过电阻r91与参考电流连接；
27.三极管，所述三极管的基极通过电阻r93与所述放大器的输出端连接，所述三极管的集电极与所述控制模块的gnd口连接，所述三极管的发射极连接有电阻r75并接地；
28.电容c97，所述电容c97一端连接于所述放大器的输出端与所述电阻r93的之间位置处，另一端通过电阻r94连接于所述放大器的反相输入端与所述电阻r94的之间位置处；
29.电容c96，所述电容c96一端连接于所述电阻r91与所述参考电流的之间位置处，另一端接地。
30.在一些实施方式中，所述电流负反馈模块还包括电阻r92，所述电阻r92设置于所述电阻r91与参考电流的之间位置处。
31.在一些实施方式中，在所述控制模块上分别设有两个bo口和两个po口，其中两所述bo口分别与所述电机的一端连接，两所述po口分别与所述电机的另一端连接。
32.上述第二个目的是通过如下技术方案来实现的：
33.一种门体的开关装置，包括如上述实施方式任一所述的门控电路。
34.与现有技术相比，本实用新型的至少包括以下有益效果：
35.1.本实用新型的门控电路，其设计合理，通过使电机的运行参考电流实现线性变化输出，从而通过动态调节电机的速度以实现阻尼控制效果。
36.2.本实用新型门体的开关装置，其结构简单，可使门体实现自适应控制运行速度。
附图说明
37.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本实用新型实施例中门控电路的电路图；
39.图2是本实用新型实施例中电压与pwm占空比的曲线图。
具体实施方式
40.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实
施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型请求保护的技术方案范围。
41.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
42.以下实施例对本实用新型进行说明，但本实用新型并不受这些实施例所限制。对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本实用新型方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
43.实施例：
44.如图1所示，本实施例提供一种门控电路，用于驱动门体，包括：
45.控制模块，控制模块与供电电源连接；
46.电机，电机与控制模块连接；
47.调节电压模块，调节电压模块与控制模块连接以使控制模块对调节电压模块所输出的电压进行调节；
48.电流负反馈模块，电流负反馈模块一端与调节电压模块连接，另一端与控制模块连接以通过控制模块对电机的转速进行调节。
49.这里，门控电路优选应用于家用电器的门体上或者吸油烟机的翻板结构上，但不限于上述结构，还可以根据实际需求应用于其它具有可开合的平板上，本实施例中家用电器可为洗碗机、消毒柜、烤箱、蒸箱、蒸烤一体机或者其它电器设备，本实施例中门控电路以用于蒸烤一体机的门体上举例进行描述，其它的不再赘述。
50.本实施例中蒸烤一体机首次通电时，控制模块控制电机转动以驱动门体运动，从而在门体运动到位时发生堵转以获得电机的行程，根据记录所得的行程划分运动位置，然后设置与之相对应pwm的占空比，从而实现电机运行参考电流的线性变化输出，即线性动态调节电机速度，在即将到达行程极限点处时，即为即将到达关门或者开门终点时，通过控制模块对电机的转速进行调节以使电机进行减速，从而对门体的运动速度进行调节，进而达到阻尼控制效果，如此即可避免由于门控电机负载工况变化而导致失控，同时亦避免电机高速运转过程中，由于瞬间到位的机械硬停止所造成机械应力失效，从而消除机械应力损耗因素以增长产品的使用寿命，其设计合理，通过使电机的运行参考电流实现线性变化输出，从而通过动态调节电机的速度以实现阻尼控制效果。
51.如图1所示，调节电压模块包括：
52.选择开关电路，选择开关电路的控制端与pwm控制单元连接，其接地端接地；
53.电阻分压电路，电阻分压电路一端与选择开关电路的输入端连接；
54.低通滤波器，低通滤波器一端与电阻分压电路的另一端连接，另一端与电流负反馈模块连接。
55.在一些实施方式中，电阻分压电路、低通滤波器还分别设置有接地端，并且通过接地端接地。
56.如图1所示，选择开关电路包括：
57.第一连接触点，第一连接触点与控制模块的bi口连接；
58.第二连接触点，第二连接触点与控制模块的fi口连接；
59.固定触点，固定触点一端依次连接有电阻r63、电阻r62并接地，另一端与第一连接触点连接，或者与第二连接触点连接。
60.如图1所示，选择开关电路路还包括电容c60，电容c60一端连接于电阻r63与电阻r62的之间位置处，另一端接地。
61.这里是选择开关电路的一种具体结构，由于控制模块为单片机，并且采用可调速pwm控制的桥式电机驱动芯片制成，控制模块的bi口与第一连接触点连接，其fi口与第二连接触点连接，固定触点一端依次连接有电阻r63、电阻r62并接地，另一端与第一连接触点连接以形成电机驱动门体后退的通路，或者与第二连接触点连接以形成电机驱动门体前进的通路，此外，电阻分压电路连接于电阻r63与电阻r62的之间位置处。
62.如图1所示，电阻分压电路包括：
63.场效应管，场效应管的栅极与选择开关电路连接，场效应管的源极接地，场效应管的漏极连接有电阻r61并与低通滤波器连接；
64.电阻r60，电阻r60一端与低通滤波器连接并接地，另一端与输入电源连接；
65.电阻r64，电阻r64与场效应管并联连接并接地。
66.在本实施例中，电阻r60一端连接于低通滤波器与电阻r61的之间位置处，另一端与输入电源连接，输入电源的电压值优选设定为5v。当pwm持续为0时，电阻分压电路输出最高电压v_r64＝5v*r64/(r60 r64)；当pwm持续为1时，电阻分压电路输出最低电压v_r64＝5v*(r64//r61)/(r60 (r64//r61))。
67.如图1所示，低通滤波器包括电阻r65和电容c61，其中电阻r65一端分别与电阻r61、电阻r60连接，另一端与电容c61连接并接地。
68.在本实施例中，低通滤波器的截止频率为f＝1/(2π*r65*c61)，其中π为圆周率，r65为电阻r65的阻值，c61为电容c61的电容值，当低通滤波器的频率大于截止频率的10倍时，低通滤波器输出电压vref为稳态常量。此外，当pwm的频率远大于截止频率时，其线性动态输出稳态电压如下：
69.当pwm的占空比为0％时，根据电阻分压电路所输出的电压即可得知vref＝v_r64＝5v*r64/(r60 r64)，其中5v为输入电源的电压值，r64为电阻r64的阻值，r60为电阻r60的阻值；
70.当pwm的占空比为100％时，根据电阻分压电路所输出的电压即可得知vref＝v_r64＝5v*(r64//r61)/(r60 (r64//r61))，其中5v为输入电源的电压值，r64为电阻r64的阻值，r60为电阻r60的阻值，r61为电阻r61的阻值；
71.当pwm的占空比为x时，x＝0％至100％，根据电阻分压电路所输出的电压即可得知，vref＝v_r64＝
72.(x*5v*r64/(r60 r64) (1-x)*5v*(r64//r61)/(r60 (r64//r61)))/100％,通过将公式有理化后，可得到关于pwm的占空比x的一个一元一次方程：vref＝kx y，其中k为斜率，x为pwm占空比值，y为设定的常量。
73.至此可见，一个线性变化的输出参考电压即可完成，其动态变化如图2所示。
74.如图1所示，电流负反馈模块包括；
75.放大器，放大器的同相输入端与调节电压电路连接，放大器的反相输入端通过电阻r91与参考电流连接；
76.三极管，三极管的基极通过电阻r93与放大器的输出端连接，三极管的集电极与控制模块的gnd口连接，三极管的发射极连接有电阻r75并接地；
77.电容c97，电容c97一端连接于放大器的输出端与电阻r93的之间位置处，另一端通过电阻r94连接于放大器的反相输入端与电阻r94的之间位置处；
78.电容c96，电容c96一端连接于电阻r91与参考电流的之间位置处，另一端接地。
79.如图1所示，电流负反馈模块还包括电阻r92，电阻r92设置于电阻r91与参考电流的之间位置处。
80.在本实施例中，通过电流负反馈模块在电机正转或者反转过程中使电流实现稳定调速，通过采样电机电流引入负反馈变量，放大器的反相输入端调节三极管q22基极的电流大小，从而控制三极管q22集电极的电流大小，进而稳定控制电机cn2的电流，即i_cn2＝ic_q22，也即电机cn2的电流值等于三极管q22的电流值，如此即可通过负反馈电路控制电机正反转时电流的稳定运行。
81.在本实施例中，通过vref电压的增大与减少，并且通过放大器的同相输入端往调节电压模块输入，即v _ic2a＝vref。当vref电压增加时，电机电流增加，电机速度变快；当vref电压减少时，电机电流减少，电机速度变慢。此外，通过运放虚短原理和虚断原理得知，v _ic2a＝v-_ic2a＝vr75；然后根据电流计算公式得知：i_r75＝vr75/(r75)，从而分析电路得知：ie_q22≈ic_q22≈i_r75≈i_cn2，因此电机的电流i_cn2确立。
82.如图1所示，在控制模块上分别设有两个bo口和两个po口，其中两bo口分别与电机的一端连接，两po口分别与电机的另一端连接。
83.在本实施例中，自适应记忆电机行程的步骤具体为：首次通电时，控制电机进行正转，控制模块通过记录开始输出fi＝1且bi＝0时直至电机到位堵转时之间的时间值，即电流“pu-i”之间的时间，从而得到电机正转的行程s，同理，电机反转行程的获得方式与电机正转行程所获得的方式相同，通过自动计算及记忆电机的总行程，从而实现自适应控制运行速度。
84.一种门体的开关装置，包括如上述任一所描述的门控电路，门体活动设置在腔体上以开合腔体，门体的开关装置在首次通电时，控制模块控制电机转动以驱动门体运动，从而在门体运动到位时发生堵转以获得电机的行程，根据记录所得的行程划分运动位置，然后设置与之相对应pwm的占空比，从而实现电机运行参考电流的线性变化输出，即线性动态调节电机速度，并在即将到达行程极限点处时，即为即将到达关门或者开门终点时，通过控制模块对电机的转速进行调节以使电机进行减速，从而对门体的运动速度进行调节，进而达到阻尼控制效果，如此即可避免由于电机负载工况变化而导致失控，其结构简单，可使门体实现自适应控制运行速度。
85.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。