电动工具制造技术

本发明专利技术公开了一种电动工具，该电动工具包括有电源电路、控制单元以及驱动模块。所述电源电路具体采用开关电源电路为所述控制单元供电。本发明专利技术中的控制单元，根据其接收到所述电动工具的火线上的过零采样信号，在火线每个交流电半周期内持续输出触发电平。本发明专利技术通过对电源电路的改进以及对驱动模块取电方式的改进，在每个交流电半周期内实现了一直给电平的触发方式。通过这种触发方式，本发明专利技术能够在电机驱动电路误关断后直接通过持续输出的触发电平再次触发其导通，以有效抑制换向器环火以及跳排的恶化，提升交流电动工具的性能。

【技术实现步骤摘要】
电动工具
本专利技术涉及电动工具领域，具体涉及一种能够避免触发信号误关断的电动工具。
技术介绍
交流有刷电动工具通常利用可控硅实现电机转速的调节。具体来说，交流有刷电动工具中，电机由可控硅元件构成的电机驱动电路控制。可控硅元件响应其门极接收的触发信号而切换通、断状态，通过可控硅通、断状态的切换控制对电机的供电，实现对电机运转周期的调节，从而调整电机转速。现有提供给电机驱动电路的触发信号，参考图8最上方的触发脉冲波形图，通常在需要触发的导通角位置提供若干个短周期的触发脉冲。这样的触发方式易于通过单片机实现，但存在以下缺陷：当交流有刷电机换向器位置出现打火或轻微跳排时，电机驱动电路会由于打火或跳排的干扰信号而误关断。误关断后，如果该周期内没有额外的触发脉冲，电机驱动电路在这半个交流电周期内便不再导通，直到下半个周期接收到新的触发脉冲之后才能够再次被触发导通。当电机碳刷接触不良，出现打火或跳排时，电机驱动电路误关断，误关断后电机回路电流波动变大，回路电流的波动又会进一步触发其中的可控硅，导致电机驱动电路误关断，形成恶性循环。由此，电机换向器的打火现象以及跳排现象将会恶化，严重时会导致换向器及碳刷早期烧蚀。因此，目前急需改变对电机驱动电路的触发方式，抑制换向器打火以及跳排的恶化，以提升交流电动工具性能。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种交流有刷电动工具的可控硅控制模块。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种电动工具，包括：壳体；有刷电机，容纳于所述壳体内，所述有刷电机包括定子和转子；电机轴，由所述有刷电机的转子驱动；工具附件轴，用于支持并驱动工具附件；传动装置，用于连接所述电机轴至所述工具附件轴；电机驱动电路，用以驱动所述有刷电机的转子运转；驱动模块，用以输出驱动信号以控制所述电机驱动电路工作；控制单元，用以输出控制信号以控制所述驱动模块工作；电源电路，为所述有刷电机、驱动模块、控制单元供电；其中，所述电源电路的输出端连接所述控制单元的供电端；所述控制单元的输出端连接所述驱动模块的输入端；所述驱动模块的输出端连接所述电机驱动电路；所述电源电路为开关电源电路；所述控制单元被设置为根据所述有刷电机上的过零信号切换工作状态，在所述过零信号的每个电半周期内持续输出触发电平。可选的，上述的电动工具中，所述开关电源电路包括由输入端至输出端顺序连接的整流滤波电路、电源芯片和直流输出电路。可选的，上述的电动工具中，所述电源芯片包括降压稳压芯片。可选的，上述的电动工具中，所述开关电源电路的输出端还连接有假负载，所述假负载的一端连接所述开关电源电路的输出端，所述假负载的另一端连接公用电平。可选的，上述的电动工具中，所述开关电源电路的输入端还连接有压敏电阻，所述压敏电阻一端连接所述开关电源电路的输入端，所述压敏电阻的另一端连接公用电平。可选的，上述的电动工具中，所述驱动模块包括光耦、输入端电阻和输出端电阻；所述光耦的输入端与所述输入端电阻串联后作为所述驱动模块的输入端连接所述控制单元的输出端；所述光耦的输出端与所述输出端电阻串联后后作为所述驱动模块的输出端连接所述交流有刷电动工具内的电机驱动电路。可选的，上述的电动工具中，所述驱动模块的输出端连接所述电机驱动电路的交流信号端取电。可选的，上述的电动工具中，所述驱动模块还包括第一安全启动接口电路，所述第一安全启动接口电路包括高速开关二级管，所述高速开关二级管的正极作为所述第一安全启动接口电路的输出端连接所述光耦的输入端，所述高速开关二级管的负极作为所述第一安全启动接口电路的输入端连接所述控制单元输出的安全启动信号。可选的，上述的电动工具中，所述驱动模块包括第一三极管、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第六电容；所述第一三极管的基极作为所述驱动模块的输入端，通过所述第九电阻连接所述控制单元的输出端，所述第一三极管的基极还通过所述第八电阻接地，所述第一三极管的发射极接地；所述第一三极管的集电极通过串联的第六电阻与第七电阻将所述第一三极管偏置于开关状态；所述第六电阻与第七电阻的公共端通过所述第六电容作为所述驱动模块的输出端连接所述电机驱动电路。可选的，上述的电动工具中，所述驱动模块还包括第二安全启动接口电路，所述第二安全启动接口电路包括第二高速开关二级管；所述第二高速开关二级管的负极连接所述控制单元输出的安全启动信号，所述第二高速开关二级管的正极连接所述第一三极管的基极。有益效果本专利技术通过控制单元，根据其接收到所述电动工具的火线上的过零采样信号，在火线每个电半周期内持续输出触发电平，在每个电半周期内采用一直给电平的触发方式，以便在电机驱动电路误关断后直接通过持续输出的触发电平再次触发导通。这样可以有效抑制换向器打火以及跳排的恶化，提升电动工具的性能。本专利技术在实现交流电半周期内一直给电平的触发方式时，需要低压直流输出的电源电路提供足够的电流输出，以保证对控制单元的供电。因此，本专利技术对传统的供电电源进行改进，具体采用开关电源的方案替换现有的电阻降压或者电容降压电路，作为电源电路。由此可以解决现有电源电路存在的电流输出能力不足的问题。尤其，本专利技术还在开关电源的输入端连接有压敏电阻，在其输出端连接有假负载：压敏电阻的使用可有效防止电源侧瞬时高压对开关电源电路内芯片的损坏；假负载则可进一步稳定电源输出，进一步保障对后续控制单元供电的可靠性。本专利技术还同时提供了两种驱动模块。其中利用光耦实现驱动的方案中，将光耦的输出端直接连接至电机驱动电路的交流信号端，直接由交流信号取电，并按照控制单元输出的触发电平为后续的电机驱动电路相应提供持续的触发信号。由此，控制单元仅需提供驱动光耦的输入端二极管的电压，驱动模块输出信号的电流完全由电机驱动电路的交流信号端提供，可避免电流驱动信号对控制单元输出电流的依赖，避免因控制单元输出电流驱动能力不足而造成可控硅元件误关断。由此，控制单元功耗能够得到有效控制，还可有效避免因电流驱动信号需求过大而造成控制单元供电不足，错误关闭的问题。这样的实现方式，能够进一步提高可控硅控制模块输出的驱动信号的可靠性，进一步抑制换向器打火以及跳排的恶化，提升交流电动工具工作稳定性，提高其性能。附图说明图1是本专利技术所提供的一种电动工具的结构示意图；图2是本专利技术所提供的电动工具的一种电路架构示意图；图3是本专利技术所提供的电动工具中的电源电路的原理图；图4是本专利技术所提供的电动工具中的驱动模块的一种实现电路图；图5是本专利技术所提供的电动工具中的安全启动电路的电路原理图；图6是本专利技术所提供的电动工具的第二种电路架构示意图；图7是本专利技术所提供的电动工具中的驱动模块的第二种实现电路图；图8是传统触发方式的信号波形图；图9为本专利技术触发方式下的信号波形图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。参考图1，本专利技术首先提供一种电动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动工具，包括：/n壳体；/n有刷电机，容纳于所述壳体内，所述有刷电机包括定子和转子；/n电机轴，由所述有刷电机的转子驱动；/n工具附件轴，用于支持并驱动工具附件；/n传动装置，用于连接所述电机轴至所述工具附件轴；/n电机驱动电路，用以驱动所述有刷电机的转子运转；/n驱动模块(3)，用以输出驱动信号以控制所述电机驱动电路工作；/n控制单元(2)，用以输出控制信号以控制所述驱动模块工作；/n电源电路(1)，为所述有刷电机、驱动模块、控制单元供电；/n其特征在于，/n所述电源电路(1)的输出端连接所述控制单元(2)的供电端；所述控制单元(2)的输出端连接所述驱动模块(3)的输入端；所述驱动模块(3)的输出端连接所述电机驱动电路；/n其特征在于，所述电源电路(1)为开关电源电路；/n所述控制单元(2)被设置为根据所述有刷电机上的过零信号切换工作状态，在所述过零信号的每个电半周期内持续输出触发电平。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动工具，包括：
壳体；
有刷电机，容纳于所述壳体内，所述有刷电机包括定子和转子；
电机轴，由所述有刷电机的转子驱动；
工具附件轴，用于支持并驱动工具附件；
传动装置，用于连接所述电机轴至所述工具附件轴；
电机驱动电路，用以驱动所述有刷电机的转子运转；
驱动模块(3)，用以输出驱动信号以控制所述电机驱动电路工作；
控制单元(2)，用以输出控制信号以控制所述驱动模块工作；
电源电路(1)，为所述有刷电机、驱动模块、控制单元供电；
其特征在于，
所述电源电路(1)的输出端连接所述控制单元(2)的供电端；所述控制单元(2)的输出端连接所述驱动模块(3)的输入端；所述驱动模块(3)的输出端连接所述电机驱动电路；
其特征在于，所述电源电路(1)为开关电源电路；
所述控制单元(2)被设置为根据所述有刷电机上的过零信号切换工作状态，在所述过零信号的每个电半周期内持续输出触发电平。


2.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述开关电源电路包括由输入端至输出端顺序连接的整流滤波电路、电源芯片和直流输出电路。


3.如权利要求2所述的电动工具，其特征在于，所述电源芯片包括降压稳压芯片。


4.如权利要求2所述的电动工具，其特征在于，所述开关电源电路的输出端还连接有假负载(R3)，所述假负载(R3)的一端连接所述开关电源电路的输出端，所述假负载(R3)的另一端连接公用电平。


5.如权利要求2所述的电动工具，其特征在于，所述开关电源电路的输入端还连接有压敏电阻(RV1)，所述压敏电阻(RV1)一端连接所述开关电源电路的输入端，所述压敏电阻(RV1)的另一端连接公用电平。


6.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述驱动模块(3)包括光耦(U5)、输入端电阻(R45)和输出端电阻(R44)；
所述光耦(U5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉伟，王槐树，聂红松，
申请(专利权)人：南京德朔实业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32