專利名稱：一種直流電機控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及直流電機控制電路，更具體地說，涉及一種可靠的直流電 機轉(zhuǎn)動換向和調(diào)速控制電路。
背景技術(shù)：
在直流電動機中，用換向器和電刷把輸入的直流電變?yōu)榫€圈中的交流電， 換向器和電刷是直流電機中不可缺少的關(guān)鍵性部件。直流電機的換向控制是直 流電機控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過改變電機轉(zhuǎn)向，可實現(xiàn)機械裝置的前、后，左、 右相對位置的移動。而頻繁轉(zhuǎn)向勢必增加電刷磨損，因此，如何可靠的實現(xiàn)此 控制環(huán)節(jié)，對延長電機壽命有重要意義。另外，如何改變可控硅導通角，進行 電機調(diào)速也是實現(xiàn)本電路實現(xiàn)的關(guān)鍵。

實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有上直流電機轉(zhuǎn)動和調(diào)速的上 述缺陷，提供一種可靠的直流電機轉(zhuǎn)動換向和調(diào)速控制電路。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種直流電機控制
電路，包括MCU以及連接到MCU的電源、復位電路、晶振電路，其特征在于， 還包括與MCU連接的過零檢測電路、電機轉(zhuǎn)向電路及電機調(diào)速電路。
在本實用新型所述的直流電機控制電路中，所述電機轉(zhuǎn)向電路包括雙刀雙 置繼電器RY1、控制三極管TR1、限流電阻R8及瞬態(tài)抑制二極管D2，雙刀雙 置繼電器RY1與限流電阻R8、控制三極管TR1串聯(lián)，與瞬態(tài)抑制二極管D2并 聯(lián)。
在本實用新型所述的直流電機控制電路中，所述電機調(diào)速電路包括串聯(lián)的 雙向光耦U1、雙向可控硅SCR1及用于降低雙向光耦U1誤觸發(fā)率的吸收回路。
在本實用新型所述的直流電機控制電路中，所述過零檢測電路包括光耦
U3、分壓電阻RIO、 Rll，所述光耦U3通過限流電阻RIO、 Rll連接到交流電 源。
實施本實用新型的直流電機控制電路，具有以下有益效果 可靠地實現(xiàn)直流電機正、反向控制；通過調(diào)節(jié)可控硅的導通角，改變施加
在直流電機上的有效直流電壓值，從而可調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速；實現(xiàn)簡單，成本低廉，
控制過程易實現(xiàn)。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中-圖1是本實用新型直流電機控制電路的硬件系統(tǒng)框圖； 圖2是本實用新型直流電機控制電路的電路原理圖； 圖3是本實用新型直流電機控制電路的控制流程圖。
具體實施方式
本實用新型直流電機控制電路的目的是可靠地實現(xiàn)直流電機轉(zhuǎn)向與調(diào)速 控制。該直流電機控制電路實現(xiàn)簡單，成本低廉，控制過程容易實現(xiàn)，可廣泛 應用于咖啡機醞釀機構(gòu)、跑步機升降架以及類似各種運動控制系統(tǒng)中。
如圖l所示，圖中示出了本實用新型直流電機控制電路的硬件系統(tǒng)框圖， 包括MCU 1以及與MCU l連接的電源2、復位電路3、晶振電路4、過零檢測 電路5、電機轉(zhuǎn)向電路6、電機調(diào)速電路7。過零檢測電路5產(chǎn)生方波過零信 號，MCU l通過檢測過零信號，對電機轉(zhuǎn)向電路6和電機調(diào)速電路7進行控 制。
圖2是本實用新型直流電機控制電路的電路原理圖。圖中示出了過零檢測 電路5、電機轉(zhuǎn)向電路6、電機調(diào)速電路7及整流電路部分的原理圖。
過零檢測電路5包括光耦U3、分壓電阻RIO、 Rll，光耦U3通過限流電阻 RIO、 Rll連接到交流電源。220V交流信號從L、 N的CN1-1、 CNl-2接入，經(jīng) 過光耦U3，在MCU1的P1.3輸入口形成周期為10ms的方波信號。其中，MCU
1的P1.3 口設(shè)置為輸入口或選擇為外部中斷口。
電機轉(zhuǎn)向電路6包括雙刀雙置繼電器RY1、控制三極管TR1、限流電阻 R8及瞬態(tài)抑制二極管D2，雙刀雙置繼電器RY1與限流電阻R8、控制三極管 TR1串聯(lián)，與瞬態(tài)抑制二極管D2并聯(lián)。電機轉(zhuǎn)向電路6通過MCU 1的Pl. 2 口輸出高、低電平，控制雙刀雙置繼電器RY1，達到將直流電機極性輸入轉(zhuǎn) 換的目的。MCU1的P1.2 口驅(qū)動三極管TR1的基極，R8為限流電阻，并聯(lián)瞬 態(tài)抑制二極管D2(型號為1N4148)用來抑制斷電瞬間，線圈上產(chǎn)生的高壓反峰 電壓。當三極管導通時，繼電器線圈得電，觸點吸合，接通負載電機。
電機調(diào)速電路7包括雙向光耦U1、雙向可控硅SCR1、吸收回路8。吸收 回路8包括電容C1及電阻R2、 R3、 R4、 R5。因為可控硅主控回路在強電電 路中，電壓較高，電流較大，所以應與弱電回路分開。光耦U1用于將控制信 號與可控硅觸發(fā)電路進行隔離。整流橋U2的直流輸出受到MCU 1的Pl. 1 口 的控制，利用P1.1口，通過光耦U1控制可控硅交流導通角，達到斬波調(diào)速 的目的。如圖2所示，Pl.l 口驅(qū)動光耦U1導通，圖中C1及R2、 R3、 R4、 R5 為RC吸收回路，可降低雙向光耦U1的誤觸發(fā)率。另外，由于電機為感性負 載，其負載電流和電壓不同相，所以電壓變化率就升高，容易引起可控硅誤 觸發(fā)，在電路中加RC阻容吸收環(huán)節(jié)(R6、 R7、 C2)以減小電壓的變化率。壓 敏電阻ZNR1可抑制瞬間高壓干擾。
當電源上電后，交流電源經(jīng)過雙向光耦U3產(chǎn)生方波過零信號。MCU1通 過檢測過零信號，控制可控硅SCR1的導通，交流電壓加在整流橋U2輸入端， 整流橋U2的直流輸出由雙刀雙置繼電器RY1控制。當Pl. 2 口輸出高電平時， 三極管TR1導通，繼電器雙刀置于接整流橋U2直流的正、負端，直流電機輸 入正負電極；反之，當P1.2 口輸出低電平時，三極管TR1截止，繼電器雙刀 置于負、正端，直流電機接入反向。直流電機的速度是由加在其上的電壓有 效值決定的，因此，通過Pl.l 口輸出高低電平，控制可控硅SCR1導通角， 從而改變直流電機上的電壓有效值，達到控制電機速度的效果。
圖3是本實用新型直流電機控制電路的控制流程圖。在步驟302，檢測 是否需要改變方向，如果需要，轉(zhuǎn)到步驟304，如果不需要，則跳到步驟306。在步驟304，選擇繼電器開/合。在步驟306,檢測是否有過零信號，如果有， 轉(zhuǎn)到步驟308，如果沒有，則返回。在步驟308，改變導通角所需時間。在步 驟310，驅(qū)動可控硅。在步驟312，檢測是否需要調(diào)速，如果需要，轉(zhuǎn)到步驟 306，如果不需要，則返回。本實用新型直流電機控制電路能可靠地實現(xiàn)直流電機正、反向控制。通 過調(diào)節(jié)可控硅的導通角，改變施加在直流電機上的有效直流電壓值，從而可 調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速。本電路實現(xiàn)簡單，成本低廉，控制過程易實現(xiàn)。
權(quán)利要求1、一種直流電機控制電路，包括MCU(1)以及連接到MCU(1)的電源(2)、復位電路(3)、晶振電路(4)，其特征在于，還包括與MCU(1)連接的過零檢測電路(5)、電機轉(zhuǎn)向電路(6)及電機調(diào)速電路(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的直流電機控制電路，其特征在于，所述電機轉(zhuǎn) 向電路(6)包括雙刀雙置繼電器RY1、控制三極管TR1、限流電阻R8及瞬態(tài)抑 制二極管D2，雙刀雙置繼電器RY1與限流電阻R8、控制三極管TR1串聯(lián)，與 瞬態(tài)抑制二極管D2并聯(lián)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的直流電機控制電路，其特征在于，所述電機調(diào) 速電路(7)包括串聯(lián)的雙向光耦Ul、雙向可控硅SCR1及用于降低雙向光耦Ul 誤觸發(fā)率的吸收回路(8)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的直流電機控制電路，其特征在于，所述過零檢 測電路(5)包括光耦U3、分壓電阻RIO、 Rll，所述光耦U3通過限流電阻R10、 Rll連接到交流電源。
專利摘要本實用新型涉及一種直流電機控制電路，包括MCU(1)以及連接到MCU(1)的電源(2)、復位電路(3)、晶振電路(4)，其特征在于，還包括與MCU(1)連接的過零檢測電路(5)、電機轉(zhuǎn)向電路(6)及電機調(diào)速電路(7)。本實用新型的優(yōu)點在于可靠地實現(xiàn)直流電機正、反向控制；通過調(diào)節(jié)可控硅的導通角，改變施加在直流電機上的有效直流電壓值，從而可調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速；實現(xiàn)簡單，成本低廉，控制過程易實現(xiàn)。
文檔編號H02P7/24GK201178394SQ20082009206
公開日2009年1月7日 申請日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日
發(fā)明者劉建偉, 白清利, 董曉勇 申請人:深圳和而泰智能控制股份有限公司