电动工具及其电机驱动系统技术方案

本发明专利技术提供一种电动工具及其电机驱动系统，所述电机驱动系统包括逆变器、电机驱动控制电路、触发开关、第一电子开关及开关控制电路。所述逆变器连接于电源的两端，包括多个半导体开关元件并将电源提供的电压转换为交流电提供给所述电机；所述电机驱动控制电路输出驱动信号控制所述逆变器中半导体开关元件的通电方式；所述触发开关用于控制电机的工作状态；所述第一电子开关控制电源与电机驱动控制电路之间的供电路径的通断；所述开关控制电路通过所述触发开关与所述电源连接，依据触发开关的闭合或关断控制所述第一电子开关的通断。所述电动工具使用额定电流较小的触发开关实现电机系统的开关机控制，成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动工具，尤其涉及一种可应用于所述电动工具的电机开关控制电路。
技术介绍
人们生产生活中经常需要使用不同电动工具来完成各种工作，如使用电锯进行森林采伐、造材、打枝、木材锯截等作业，使用电钻打孔，使用电动螺丝刀装卸螺丝，使用手磨机对玻璃、树脂等进行磨边、修边、抛光等。电动工具操作方便并可节省人力。图1示出现有技术中一种电动工具的驱动电路，现有电动工具需使用一个触发开关(triggerswitch)90作为控制开关来控制电动工具是否工作，触发开关90连接在电动工具的电源92与逆变器94之间，触发开关90闭合，电动工具工作，驱动控制电路93依据位置传感器99检测的转子磁场位置输出驱动信号控制逆变器94将电源92的电力转换为交流电提供给电机95，使电机95驱动电动工具的工作头工作。因为触发开关90连接在电动工具的电源92与逆变器94之间，这要求触发开关90要具有很大的额定电流，例如在电钻中可能高达10安培左右，但能够经受大电流的触发开关价格昂贵，增加了电动工具的成本。
技术实现思路
本专利技术提供一种较低成本的电动工具及其电机驱动系统。本专利技术的实施例提供一种电机驱动系统，包括：逆变器，连接于电源的两端，被配置为包括多个半导体开关元件并将电源提供的电压转换为交流电以提供给所述电机；电机驱动控制电路，被配置为输出驱动信号控制所述逆变器中半导体开关元件的通电方式；触发开关，用于控制电机的工作状态；第一电子开关，被配置为控制电源与电机驱动控制电路之间的供电路径的通断；及开关控制电路，通过所述触发开关与所述电源连接，被配置为依据触发开关的闭合或关断控制所述第一电子开关的通断。较佳的，在所述触发开关关断时所述开关控制电路延迟一延时时间控制所述第一电子开关断开以切断电源与电机驱动控制电路之间的供电路径。较佳的，所述电机驱动控制电路包括一微控制器，被配置为实时读取所述触发开关的操作，并在所述触发开关关断后，在所述延时时间内控制电机执行制动操作。较佳的，所述开关控制电路包括第二电子开关、延时单元、第一二极管，所述第二电子开关的控制端通过所述延时单元连接所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极通过所述触发开关连接所述电源，所述第二电子开关的第一端通过第一电阻连接所述第一电子开关的控制端，所述第一电子开关的控制端通过第二电阻连接电源及第一电子开关的第一端，所述第一电子开关的第二端连接所述电机驱动控制电路，所述第二电子开关的第二端接地，所述第二电子开关的控制端通过第三电阻连接所述第二电子开关的第二端。较佳的，所述延时单元包括电容及第四电阻，所述第四电阻连接于第一二极管的阴极及第二电子开关的控制端之间，所述电容连接于二极管的阴极及地之间。较佳的，所述延时单元的延时时间等于所述电容的电容值及第四电阻的阻值乘积。较佳的，所述第一电子开关为MOSFET，所述MOSFET的栅极、源极及漏极分别对应所述第一电子开关的控制端、第一端及第二端；所述第二电子开关为三极管，所述三极管的基极、集电极及发射极分别对应所述第二电子开关的控制端、第一端及第二端。较佳的，所述第一电子开关为三极管，所述三极管的基极、发射极及集电极分别对应所述第一电子开关的控制端、第一端及第二端；所述第二电子开关为MOSFET，所述MOSFET的栅极、漏极及源极分别对应所述第二电子开关的控制端、第一端及第二端。较佳的，所述触发开关的额定电流小于100毫安。较佳的，所述电机驱动控制电路包括一微控制器，被配置为实时读取所述触发开关的操作，并在获知触发开关关断后控制电机执行制动操作，并在电机制动操作完成后发送控制信号至所述开关控制电路，控制所述开关控制电路断开所述第一电子开关。较佳的，所述开关控制电路包括第三电子开关、第二二极管、第三二极管，所述第三电子开关的控制端通过第五电阻连接所述第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极通过所述触发开关连接所述电源，所述第三电子开关的第一端通过第六电阻连接第一电子开关的控制端，第一电子开关的控制端通过第七电阻连接电源及第一电子开关的第一端，所述第一电子开关的第二端连接所述电机驱动控制电路，所述第三电子开关的第二端接地，所述第三电子开关的控制端通过第八电阻连接所述第三电子开关的第二端，所述第三二极管的阴极连接所述第二二极管的阴极，所述第三二极管的阳极连接所述微控制器接收微控制器发送的控制信号。较佳的，所述开关控制电路包括第二电容，所述第二电容连接于所述第三电子开关的控制端与地之间。较佳的，所述第一电子开关为MOSFET，所述MOSFET的栅极、源极及漏极分别对应所述第一电子开关的控制端、第一端及第二端；所述第三电子开关为三极管，所述三极管的基极、集电极及发射极分别对应所述第三电子开关的控制端、第一端及第二端。较佳的，所述微控制器在所述触发开关闭合后发送高电平控制信号至所述第三二极管的阳极以控制开关控制电路维持第一电子开关的闭合，在获知触发开关关断后继续发送高电平控制信号至所述第三二极管的阳极，并在电机制动操作完成后发送低电平控制信号至所述第三二极管的阳极，以控制开关控制电路关断第一电子开关。较佳的，所述第三二极管的阳极通过上拉电阻接收一电压。本专利技术的实施例还提供一种电机驱动系统，包括触发开关、第一电子开关、及连接于触发开关与第一电子开关之间的开关控制电路；所述触发开关与电源串联，所述第一电子开关被配置为控制电机的通断电，所述开关控制电路被配置为依据所述触发开关的闭合或关断控制所述第一电子开关，当所述触发开关关断时延迟关断所述第一电子开关从而使所述电机断电晚于所述触发开关的关断。较佳的，所述触发开关与所述电机分设于两条不同的电流支路，所述电机驱动系统通电工作时流过所述触发开关的电流小于所述电机的工作电流。较佳的，所述电机驱动系统通电工作时流过所述触发开关的电流小于所述电机的工作电流的百分之一。较佳的，所述电机驱动系统还包括微控制器，所述第一电子开关串联于所述电源与所述微控制器之间。较佳的，所述触发开关为用户手动操作开关。本专利技术的实施例还提供一种电动工具，包括：壳体、伸出壳体的工作头、用于驱动工作头的电机及如上任意一项所述的电机驱动系统。较佳的，所述电动工具为电钻、电动螺丝刀、手磨机、电锯其中之一。上述电动工具，将所述触发开关与所述电机分设于两条不同的电流支路，所述触发开关未连接至电源与逆变器之间，流过触发开关的电流大大降低，电动工具中无需选用价格昂贵的大电流触发开关，成本较低。而且在触发开关关断时延时一段时间切断电源与电机驱动控制电路的供电路径，在延时时间内让电机完成制动操作，有效保护电机。附图说明附图中：图1是现有技术中一种电动工具的驱动电路的示意图；图2是本专利技术一实施例的电机驱动系统的示意图；图3是图2中开关控制电路与微控制器、电源及电压调节器连接的具体电路图；图4是本专利技术另一实施例的电机驱动系统的示意图；图5是图4中开关控制电路与微控制器、电源及电压调节器连接的具体电路图；图6为应用上述电机驱动系统的电钻示意图。具体实施方式下面结合附图，通过对本专利技术的具体实施方式详细描述，将使本专利技术的技术方案及其他有益效果显而易见。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动系统，包括：逆变器，连接于电源的两端，被配置为包括多个半导体开关元件并将电源提供的电压转换为交流电以提供给所述电机；电机驱动控制电路，被配置为输出驱动信号控制所述逆变器中半导体开关元件的通电方式；触发开关，用于控制电机的工作状态；第一电子开关，被配置为控制电源与电机驱动控制电路之间的供电路径的通断；及开关控制电路，通过所述触发开关与所述电源连接，被配置为依据触发开关的闭合或关断控制所述第一电子开关的通断。

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动系统，包括：逆变器，连接于电源的两端，被配置为包括多个半导体开关元件并将电源提供的电压转换为交流电以提供给所述电机；电机驱动控制电路，被配置为输出驱动信号控制所述逆变器中半导体开关元件的通电方式；触发开关，用于控制电机的工作状态；第一电子开关，被配置为控制电源与电机驱动控制电路之间的供电路径的通断；及开关控制电路，通过所述触发开关与所述电源连接，被配置为依据触发开关的闭合或关断控制所述第一电子开关的通断。2.如权利要求1所述的电机驱动系统，其特征在于，在所述触发开关关断时所述开关控制电路延迟一延时时间控制所述第一电子开关断开以切断电源与电机驱动控制电路之间的供电路径。3.如权利要求2所述的电机驱动系统，其特征在于，所述电机驱动控制电路包括一微控制器，被配置为实时读取所述触发开关的操作，并在所述触发开关关断后，在所述延时时间内控制电机执行制动操作。4.如权利要求2或3所述的电机驱动系统，其特征在于，所述开关控制电路包括第二电子开关(Q2)、延时单元(C1、R4)、第一二极管(D1)，所述第二电子开关(Q2)的控制端通过所述延时单元连接所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极通过所述触发开关(20)连接所述电源(10)，所述第二电子开关的第一端通过第一电阻(R1)连接所述第一电子开关(Q1)的控制端，所述第一电子开关的控制端通过第二电阻(R2)连接电源及第一电子开关(Q1)
\t的第一端，所述第一电子开关的第二端连接所述电机驱动控制电路，所述第二电子开关的第二端接地，所述第二电子开关的控制端通过第三电阻(R3)连接所述第二电子开关的第二端。5.如权利要求3所述的电机驱动系统，其特征在于，所述延时单元包括电容及第四电阻(C1、R4)，所述第四电阻连接于第一二极管的阴极及第二电子开关Q2的控制端之间，所述电容连接于二极管的阴极及地之间。6.如权利要求1所述的电机驱动系统，其特征在于，所述触发开关的额定电流小于100毫安。7.如权利要求1所述的电机驱动系统，其特征在于，所述电机驱动控制电路包括一微控制器，被配置为实时读取所述触发开关的操作，并在获知触发开关关断后控制电机执行制动操作，并在电机制动操作完成后发送控制信号至所述开关控制电路，控制所述开关控制电路断开所述第一电子开关。8.如权利要求7所述的电机驱动系统，其特征在于，所述开关控制电路包括第三电子开关(Q2)、第二二极管(D1)、第三二极管(D2)，所述第三电子开关(Q2)的控制端通过第五...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗育东，马海波，陈松，叶绍聪，高永生，邹建勋，
申请(专利权)人：德昌电机深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44