一种电动工具低压补偿控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电动工具低压补偿控制电路，属于电动工具控制技术领域。该电路包括电池电源供电的智能芯片控制莫氏管开关电路，智能芯片的供电电压监测端、温度监测端、供电电流监测端分别接电源电压监测回路、位于莫氏管开关电路附近的温度传感器以及莫氏管开关电路的电流反馈回路；还包括与受控于智能芯片的通断器件串接后并接在电池供电线路中的稳压器件，以及连接在智能芯片与莫氏管开关电路之间的PWM驱动芯片；智能芯片的控制输出端通过PWM驱动芯片接莫氏管开关电路的受控端。本实用新型专利技术可以保持供电电压长期高于稳态阈值，有效抑制发热，使电动工具始终工作在理想状态，从而不仅保证电动工具稳定可靠的工作，而且有效延长其使用寿命。

A low voltage compensation control circuit for electric tools

【技术实现步骤摘要】
一种电动工具低压补偿控制电路
本技术涉及一种电动工具的控制电路，尤其是一种电动工具低压补偿控制电路，属于电动工具控制

技术介绍
电动工具的PCB常具有作为开关器件的莫氏管，其容易发热损坏是影响电动工具可靠性和使用寿命的主要原因。虽然为了减少发热的不利影响，电动工具普遍采用了各种散热措施，但这些举措均较为被动，未能从根本上解决问题。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对上述莫氏管易损坏的问题，提出一种可以有效抑制发热的电动工具低压补偿控制电路，从而保证电动工具的稳定可靠，延长其使用寿命。研究分析可知，电动工具PCB的莫氏管明显发热的主因是供电电池的压降：因为莫氏管的稳定有效导通有其额定的稳态阈值电压，当供电电压略低于稳态阈值电压时，莫氏管将处于不完全导通或反复通断的不稳定状态，从而电损显著加大导致发热明显。例如，电池单元供电电压为4.2V的电动螺丝批，当压降至2.5V时，虽然可以驱动螺丝批旋转，但由于已低于稳态阈值电压（不同档次的莫氏管稳态阈值不同），因此不仅输出扭矩减弱，而且电损加大、发热明显加剧。在此研究分析基础上，为了达到以上目的，本技术提出的电动工具低压补偿控制电路：包括电池电源供电且受控于智能芯片的莫氏管开关电路，所述智能芯片的供电电压监测端、温度监测端、供电电流监测端分别接电源电压监测回路、位于莫氏管开关电路附近的温度传感器以及莫氏管开关电路的电流反馈回路；还包括与受控于智能芯片的通断器件串接后并接在电池供电线路中的稳压器件，以及连接在所述智能芯片与莫氏管开关电路之间的PWM驱动芯片；所述智能芯片的控制输出端通过PWM驱动芯片接莫氏管开关电路的受控端。这样，智能芯片根据监测到的供电电压、温度传感器以及输出电流的情况，可以判断供电电池的各种状况，酌情通过控制稳压器件和PWM驱动芯片工作，补偿压降，保持供电电压长期高于稳态阈值，有效抑制发热，使电动工具始终工作在理想状态，从而不仅保证电动工具稳定可靠的工作，而且有效延长其使用寿命。本技术进一步的完善是：所述智能芯片的供电电压监测端接作为电压监测回路的接地分压电阻和之间，所述电池电源与电压监测回路之间串接操控莫氏管。本技术还进一步的完善是：所述操控莫氏管的受控端通过放大三极管接并联的正、反转开关以及智能芯片的维持控制极。本技术更进一步的完善是：所述智能芯片的正、反转监测端脚分别接正、反转开关回路。本技术又进一步的完善是：所述智能芯片具有外接双投扭矩设定开关的扭矩设定检测端。本技术还进一步的完善是：所述稳压器件的充电端引至充电插口，所述智能芯片的充电检测端脚接至充电插口引出的接地分压电阻和之间。附图说明下面结合附图对本技术作进一步的说明。图1为本技术实施例一的电路图。图2为本技术实施例二的电路图。具体实施方式实施例一本实施例为一种电动螺丝批的低压补偿控制电路，如图1所示，Q2、Q5、Q3、Q4构成的电机正反转莫氏管开关电路受控于智能芯片U1（STM8S003F3P6—CPU芯片）,且由电池电源B+供电。智能芯片U1的供电电压监测端2脚、温度监测端20脚、供电电流监测端14脚分别接作为电源B+电压监测回路的接地分压电阻R3和R4之间、位于莫氏管开关电路附近的温度传感器NTC以及莫氏管开关电路的电流反馈回路。稳压器件U2（BU00UV9G稳压芯片）与受控于智能芯片U1作为通断器件的通断莫氏管Q1串接后并接在电池供电线路中。智能芯片U1与莫氏管开关电路之间接有PWM驱动芯片U3（SGM48000）；具体的连接关系为智能芯片U1的控制输出端15和17脚通过PWM驱动芯片接莫氏管开关电路各莫氏管Q3、Q4和Q2、Q5的受控端。使用本实施例的电动螺丝批过程中，当智能芯片监测到供电电压降至稳态阈值电压时，将控制导通通断莫氏管Q1，使稳压器件补偿压降，将供电电压维持在稳态阈值电压之上；当智能芯片监测到反馈电流低于扭矩保持阈值且开关电路莫氏管温度高于预设值时，将在控制导通通断莫氏管Q1、将供电电压维持在稳态阈值电压之上的同时，通过调控PWM驱动芯片的PWM驱动信号，使供电电流增大至保证足够的输出扭矩。当稳压器件补偿的压降不能达到稳态阈值电压时，保护性切断电源并报警。这样，防止了开关电路的莫氏管因供电电压略低于稳态阈值电压而处于不完全导通或反复通断的不稳定状态，从而有效抑制了发热。试验证明，采用本实施例后，电动螺丝批稳定工作的使用寿命显著延长。实施例二本实施例为另一种具有充电保护功能的电动螺丝批低压补偿控制电路，如图2所示，电池电源B+向智能芯片U1（STA8S003F3）控制的电机M正反转Q2、Q5、Q3、Q4莫氏管开关电路供电。智能芯片U1的供电电压监测端2脚接至电源B+经操控莫氏管Q6后作为电压监测回路的接地分压电阻R3和R4之间，该操控莫氏管Q6的受控端栅极G通过放大三极管Q7接并联的正、反转开关K1、K2以及智能芯片U1的维持控制极12脚；智能芯片U1的正、反转监测端19、16脚分别接正、反转开关K1、K2回路。智能芯片U1的温度监测端1脚接位于莫氏管开关电路各莫氏管Q2、Q5、Q3、Q4附近的温度传感器NTC；智能芯片U1的供电电流监测端14脚接莫氏管开关电路的电流反馈回路。稳压器件U2（SY6918B稳压芯片）与受控于智能芯片U1作为通断器件的通断莫氏管Q1串接后并接在电池供电线路中。智能芯片U1与莫氏管开关电路之间接有PWM驱动芯片U3（SGM48000）；具体的连接关系为智能芯片U1的控制输出端15和17脚通过PWM驱动芯片接莫氏管开关电路各莫氏管Q3、Q4和Q2、Q5的受控端。使用本实施例电动螺丝批过程中电池降压后的补偿控制与实施例一基本相同。不同的是，由于在电源电压监测回路之前串接有受控于智能芯片维持控制极以及正、反转开关的操控莫氏管Q6，因此当按下正转开关（K1）或反转开关K2时，即开启通电，电池电源B+通过Q6、U2供电给整个电路系统，使U1得电工作，并通过12脚控制Q6维持导通保持供电，直到在正或反转开关断开或设定维持时间到达时，停止电池电源B+通过Q6、U2供电，从而达到节省能耗的目的。上述过程中，按下K1或K2开启供电的同时，U1根据19脚和16脚采集的开关信号判断是正转还是反转，进而控制莫氏管开关电路的导通顺序，使电机按需正转或反转。本实施例的智能芯片U1还具有外接双投扭矩设定开关K3的扭矩设定检测端10脚和11脚，当此开关拨到10脚接地时为高档扭矩，11脚接地为低档扭矩，从而U1可以根据检测到的扭矩设定信号，通过PWM驱动芯片控制电机高速或低速运转。本实施例的稳压器件U2的充电端15脚还引至充电插口C+1，智能芯片U1的充电检测端20脚接至充电插口引出的接地分压电阻R1和R2之间。因此智能芯片U1的可以根据充电接插检测进行如下控制：当检测到充电插口C+1插接充电器时，开通Q6而断开Q1，确保形成充电插口C+1至电池组至另一插口C-/B-1的充电回路；当检测到充电插口C+1未插接充电器时，并且在开关K1或K2处于按下状态、即整个电路系统处于放电控制状态时，通过Q6、U2供电，使U1工作——通过12脚维持供电，同时根据检测到的K1或K2状态，通过U3控制Q2、Q5或Q3、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动工具低压补偿控制电路，其特征在于：包括电池电源供电且受控于智能芯片的莫氏管开关电路，所述智能芯片的供电电压监测端、温度监测端、供电电流监测端分别接电源电压监测回路、位于莫氏管开关电路附近的温度传感器以及莫氏管开关电路的电流反馈回路；还包括与受控于智能芯片的通断器件串接后并接在电池供电线路中的稳压器件，以及连接在所述智能芯片与莫氏管开关电路之间的PWM驱动芯片；所述智能芯片的控制输出端通过PWM驱动芯片接莫氏管开关电路的受控端。

【技术特征摘要】
1.一种电动工具低压补偿控制电路，其特征在于：包括电池电源供电且受控于智能芯片的莫氏管开关电路，所述智能芯片的供电电压监测端、温度监测端、供电电流监测端分别接电源电压监测回路、位于莫氏管开关电路附近的温度传感器以及莫氏管开关电路的电流反馈回路；还包括与受控于智能芯片的通断器件串接后并接在电池供电线路中的稳压器件，以及连接在所述智能芯片与莫氏管开关电路之间的PWM驱动芯片；所述智能芯片的控制输出端通过PWM驱动芯片接莫氏管开关电路的受控端。2.根据权利要求1所述的电动工具低压补偿控制电路，其特征在于：所述智能芯片的供电电压监测端接作为电压监测回路的接地分压电阻和之间，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢志学，
申请(专利权)人：南京久驰机电实业有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32