直流电机的过温保护电路及驱动电路的制作方法

1.本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及到一种直流电机的过温保护电路及驱动电路。


背景技术：

2.直流电机广泛应用于工业生产和生活中，比如医疗领域的按摩椅、按摩床和工业上的升降台等等。若在直流电机的启动过程中或者工作过程中电流变化较大，则容易导致电源发热，存在安全隐患。目前常用的方法通常是利用热敏电阻感应电源温度，在电源温度达到某一个值时对电源进行保护，避免电源的温度过高，但是这样仅仅只是对电源进行了保护，并没有考虑到直流电机的运行状况，长期采用上述方法进行保护，容易影响直流电机的使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种直流电机的过温保护电路及驱动电路，不仅可以在电源温度较高时对电源进行保护，还可以对直流电机进行保护。
4.第一方面，本实用新型提供一种直流电机的过温保护电路，包括温度控制电路、降压反馈电路和电压负反馈电路；所述温度控制电路与直流电机的pwm 控制器的第一引脚连接，所述温度控制电路的电阻可随着所述直流电机的电源的温度的升高而降低，且当所述温度控制电路的电阻降低时，所述第一引脚的电压同步降低；所述降压反馈电路与所述pwm控制器的第二引脚连接，用于控制所述第二引脚的电压；所述电压负反馈电路分别与所述直流电机的输出整流滤波电路和所述降压反馈电路连接，用于设定保护电压并根据所述第一引脚的电压控制所述降压反馈电路的导通和关断；其中，当所述第一引脚的电压降低而使得输出整流滤波电路所接收到的输出电压低于所述保护电压时，所述电压负反馈电路控制所述降压反馈电路关断，使得所述第二引脚的电压降低而触发电源保护功能。
5.进一步地，所述温度控制电路包括依次串联的第一二极管、第二二极管、第一电阻和第一热敏电阻，所述第一二极管的正极与所述pwm控制器的第一引脚连接，所述第一热敏电阻与接地端连接。
6.进一步地，所述降压反馈电路包括第二电阻、第三二极管、第二热敏电阻、光电耦合器、第三电阻和第一电容；所述第二电阻的一端与所述第三二极管的正极连接，所述第三二极管的负极与所述第二热敏电阻的一端连接，所述第二热敏电阻的另一端分别与所述光电耦合器的开关管的集电极、所述第三电阻的一端和所述第一电容的一端连接，所述光电耦合器的发射极、所述第三电阻的另一端和所述第一电容的另一端均接地，所述第二电阻的另一端与所述pwm 控制器的第二引脚连接。
7.进一步地，所述第二电阻通过第四电阻与所述第二引脚连接。
8.进一步地，所述电压负反馈电路包括与所述输出整流滤波电路连接的保护电压设定电路和保护电压控制电路；所述保护电压设定电路还与所述保护电压控制电路连接，用
于设定所述保护电压以及控制所述保护电压控制电路的导通和关断，所述保护电压控制电路还与所述光电耦合器的发光二极管连接，用于控制所述降压反馈电路的导通和关断。
9.进一步地，所述保护电压设定电路包括第五电阻、第六电阻、第二电容和控制ic；所述第五电阻的一端、所述第二电容的一端和所述控制ic均与所述输出整流滤波电路连接，所述第二电容的另一端与所述控制ic连接，所述第五电阻的另一端分别与所述控制ic和所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与所述电源连接，所述控制ic还与所述保护电压控制电路连接。
10.进一步地，所述保护电压控制电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第一开关管；所述第七电阻的一端和所述第一开关管的发射极均与所述输出整流滤波电路连接，所述第七电阻的另一端分别与所述第一开关管的基极以及所述第八电阻的一端连接，所述第八电阻的另一端与所述第九电阻的一端连接，所述第一开关管的集电极与所述光电耦合器的发光二极管的负极连接，所述第十电阻的一端与所述光电耦合器的发光二极管的正极，所述第九电阻的另一端和所述第十电阻的另一端均与所述电源连接。
11.进一步地，所述第一开关管为npn型开关管。
12.进一步地，所述pwm控制器的第一引脚还连接第十一电阻和第三电容，所述第十一电阻和所述第三电容均接地。
13.第二方面，本实用新型还提供一直流电机的驱动电路，其包括输入整流滤波电路、开关管电路、pwm控制器、变压器、输出整流滤波电路和上述任一项所述的直流电机的驱动电路；所述输入整流滤波电路与所述开关管电路连接，所述开关管电路与所述pwm控制器连接，所述pwm控制器与所述变压器连接，所述变压器与所述输出整流滤波电路连接，所述输出整流滤波电路与直流电机连接；所述直流电机的过温保护电路分别与所述pwm控制器和所述输出整流滤波电路连接。
14.本实用新型公开的直流电机的过温保护电路及驱动电路，在pwm控制器的第一引脚连接有温度控制电路，通过温度控制电路感应电源温度，当电源温度升高时，温度控制电路的电阻降低，从而使得pwm控制器的第一引脚的电压降低，pwm控制器根据第一引脚的电压降低输出电压，从而使得输出整流滤波电路所接收到的输出电压降低，当输出电压低于保护电压时，电压负反馈电路控制降压反馈电路关断，使得pwm控制器的第二引脚的电压降低进而使得pwm 控制器触发电源保护功能对电源进行保护，通过上述电路不仅可以在电源温度较高时对电源进行保护，还可以通过降低输出电压以降低直流电机的转速，使得触发电源保护时，直流电机处于低转速的状态，从而延长直流电机的使用寿命。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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例，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。
16.图1是本实用新型实施例提供的直流电机的驱动电路的方框示意图；
17.图2是本实用新型实施例提供的直流电机的过温保护电路的方框示意图；
18.图3是本实用新型实施例提供的直流电机的过温保护电路的电路图。
具体实施方式
19.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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
20.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
21.还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
22.另外，本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式以及产品使用状态的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。此外，在附图中，结构相似或相同的结构是以相同标号表示。
23.参见图1至图3，图1展示了本实用新型提供的直流电机的驱动电路100的方框示意图，图2直流电机的过温保护电路10的方框示意图，图3是直流电机的过温保护电路10的电路图。如图所示，所述直流电机200的过温保护电路10 包括温度控制电路11、降压反馈电路12和电压负反馈电路13；所述温度控制电路11与直流电机200的pwm控制器40的第一引脚连接，所述温度控制电路 11的电阻可随着所述直流电机200的电源的温度的升高而降低，且当所述温度控制电路11的电阻降低时，所述第一引脚的电压同步降低；所述降压反馈电路 12与所述pwm控制器40的第二引脚连接，用于控制所述第二引脚的电压；所述电压负反馈电路13分别与所述直流电机200的输出整流滤波电路60和所述降压反馈电路12连接，用于设定保护电压并根据所述第一引脚的电压控制所述降压反馈电路12的导通和关断；其中，当所述第一引脚的电压降低而使得输出整流滤波电路60所接收到的输出电压低于所述保护电压时，所述电压负反馈电路13控制所述降压反馈电路12关断，使得所述第二引脚的电压降低而触发电源保护功能。
24.其中，如图1所示，直流电机200由驱动电路100驱动，在驱动电路100 的驱动下运转。驱动电路100可以包括pwm控制器40和输出整流滤波电路60 以及图1中其它电路。pwm控制器40通过变压器50与输出整流滤波电路60 连接，输出整流滤波电路60与直流电机200连接，pwm控制器40用于调整输出电压，从而调整直流电机200的转速。如图2所示，pwm控制器40的第一引脚连接有一温度控制电路11，温度控制电路11中可以设有一热敏电阻，该热敏电阻的阻值随着电源温度的升高而下降，从而使得第一引脚的电压降低，随着第一引脚的电压降低，pwm控制器40相应的降低输出电压，进而降低输出整流滤波电路60所接收到的输出电压，达到降低直流电机200转速的目的。当输出电压降低时，与输出整流滤波电路60连接的电压负反馈电路13的电压也随之降低，当输出电压低于电压负反馈电路13所设定的保护电压时，电压负反馈电路13控制降压反馈电路12关断，而降压反馈电路12与第二引脚串
联，当降压反馈电路12关断时，第二引脚的电压降低，pwm控制器40关断gate引脚从而对电源进行保护，同时直流电机200停止工作。在驱动电路正常运转时， pwm控制器40的第二引脚与降压反馈电路12连接，由降压反馈电路12提供高阻值，第二引脚的电压不会低于保护电压，即便输出电压由于其他原因而低于保护电压时，也不会触发pwm控制器40对电源进行保护，其中，第一引脚可以是pwm控制器40的fb引脚，第二引脚可以是pwm控制器40的pri引脚。
25.如图3所示，在一实施例中，所述温度控制电路11包括依次串联的第一二极管d1、第二二极管d2、第一电阻r1和第一热敏电阻rt1，所述第一二极管 d1的正极与所述pwm控制器40的第一引脚连接，所述第一热敏电阻rt1与接地端连接。
26.其中，第一二极管d1的负极与第二二极管d2的正极连接，第二二极管d2 负极与第一电阻r1的一端连接，第一电阻r1的另一端与第一热敏电阻rt1的一端连接，第一热敏电阻rt1的另一端接地。第一热敏电阻rt1的阻值可随着电源温度的升高而下降，当第一热敏电阻rt1的阻值下降时，第一引脚的电压随之下降，相应的输出功率也降低，则在输出负载不变的情况下，pwm控制器 40会相应的降低输出电压。另外，可以设有一稳压电路与第一引脚连接，用于保护温度控制电路11，避免温度控制电路11烧毁。
27.在一实施例中，所述降压反馈电路包括第二电阻r2、第三二极管d3、第二热敏电阻rt2、光电耦合器u1、第三电阻r3和第一电容c1；所述第二电阻 r2的一端与所述第三二极管d3的正极连接，所述第三二极管d3的负极与所述第二热敏电阻rt2的一端连接，所述第二热敏电阻rt2的另一端分别与所述光电耦合器u1的开关管u1a的集电极、所述第三电阻r3的一端和所述第一电容 c1的一端连接，所述光电耦合器u1的开关管u1a的发射极、所述第三电阻 r3的另一端和所述第一电容c1的另一端均接地，所述第二电阻r2的另一端与所述pwm控制器40的第二引脚连接。
28.在进一步的实施例中，所述第二电阻r2通过第四电阻r4与所述第二引脚连接。
29.其中，第二热敏电阻rt2的阻值同样会随着输出电压的降低而降低，但是第二电阻r2为一固定阻值电阻，其阻值大小与电压负反馈电路13所设定的保护电压相关，故当第二热敏电阻rt2的阻值随着输出电压的降低而降低时，pwm 控制器40的第二引脚的电压不会降低到低于保护电压，当第二电阻r2断路时，第二引脚的电压才会降低到输出电压以下，而第二电阻r2的断路与否由电压负反馈电路13所决定。
30.在一实施例中，所述电压负反馈电路13包括与所述输出整流滤波电路60 连接的保护电压设定电路131和保护电压控制电路132；所述保护电压设定电路 131还与所述保护电压控制电路132连接，用于设定所述保护电压以及控制所述保护电压控制电路132的导通和关断，所述保护电压控制电路132还与所述光电耦合器u1的发光二极管u1b连接，用于控制所述降压反馈电路12的导通和关断。
31.在进一步的实施例中，所述保护电压设定电路131包括第五电阻r5、第六电阻r6、第二电容c2和控制icu2；所述第五电阻r5的一端、所述第二电容 c2的一端和所述控制icu2均与所述输出整流滤波电路60连接，所述第二电容 c2的另一端与所述控制icu2连接，所述第五电阻r5的另一端分别与所述控制 icu2和所述第六电阻r6的一端连接，所述第六电阻r6的另一端与所述电源连接，所述控制icu2还与所述保护电压控制电路132连接。
32.在进一步的实施例中，所述保护电压控制电路132包括第七电阻r7、第八电阻r8、
第九电阻r9、第十电阻r10和第一开关管q1；所述第七电阻r7的一端和所述第一开关管q1的发射极均与所述输出整流滤波电路60连接，所述第七电阻r7的另一端分别与所述第一开关管q1的基极以及所述第八电阻r8 的一端连接，所述第八电阻r8的另一端与所述第九电阻r9的一端连接，所述第一开关管q1的集电极与光电耦合器u1的发光二极管u1b的负极连接，所述光电耦合器u1的发光二极管u1b的正极和所述第十电阻r10的一端连接，所述第九电阻r9的另一端和所述第十电阻r10的另一端均与所述电源连接。
33.在进一步的实施例中，所述第一开关管q1为npn型开关管。
34.其中，保护电压设定电路131用于设定电源的保护电压，当输出电压低于保护电压时，对电源进行保护，同时，保护电压设定电路131还可以控制保护电压控制电路132导通和关断。保护电压控制电路132主要由串联的第五电阻 r5和第六电阻r6共同决定，例如，若电源的安全工作电压为25v，则可以通过设置第五电阻r5和第六电阻r6的阻值使得保护电压为25v，当控制icu2 检测到输出电压低于25v时，控制icu2截止，使得保护电压控制电路132中的第一开关管q1导通，进而使得光电耦合器u1的发光二极管u1b导通，当光电耦合器u1的发光二极管u1b导通后，降压反馈电路12中的光电耦合器u1 的开关管u1a导通，使得第二电阻r2短接，从而降低第二引脚的电压，使得第二引脚的电压低于保护电压，最终触发pwm控制器40的电源保护功能。其中，第一开关管q1可以是npn型开关管。
35.在一实施例中，所述pwm控制器的第一引脚还连接第十一电阻r11和第三电容c3，所述第十一电阻r11和所述第三电容c3均接地。
36.其中，第十一电阻r11和第三电容c3用于保护第一引脚，避免第一引脚烧毁。
37.本实用新型还公开了一种直流电机的驱动电路100，其包括输入整流滤波电路20、开关管电路30、pwm控制器40、变压器50、输出整流滤波电路60和上述实施例中的任一项所述的直流电机的过温保护电路10；所述输入整流滤波电路20与所述开关管电路30连接，所述开关管电路30与所述pwm控制器40 连接，所述pwm控制器40与所述变压器50连接，所述变压器50与所述输出整流滤波电路60连接，所述输出整流滤波电路60与直流电机200连接；所述直流电机的过温保护电路10分别与所述pwm控制器40和所述输出整流滤波电路60连接。
38.本实用新型公开的直流电机的过温保护电路，可以通过温度控制电路降低输出电压，进而降低直流电机的转速，通过降压反馈电路确保在低输出电压时不会触发pwm控制器对电源进行保护，同时，当电源温度进一步升高到使得输出电压低于保护电压时，可以通过电压负反馈电路控制降压反馈电路关断，进而触发pwm控制器对电源进行保护，在对电源进行保护的同时，直流电机也处于低转速的状态，不会影响直流电机的使用寿命。
39.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。