用于实现直流电机刹车功能的晶体管驱动电路结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于实现直流电机刹车功能的晶体管驱动电路结构，包括：电机驱动电路，用在正常情况下驱动直流电机工作；刹车急停电路，用于启动开关复位后泄方所述直流电机正负极的电流；悬浮驱动电路，用于电容C8自举升压驱动所述刹车急停电路的晶体管；电容自举充电电路，用于对电容C8自举充电以在刹车时间内驱动所述晶体管。使用大功率晶体管器件代替机械开关做刹车停机功能，由于晶体管器件不存在触点断开、接触时的打火烧蚀问题，选用电流、功率容量适当的晶体管器件，理论上刹车急停次数是没有限值的。

【技术实现步骤摘要】
用于实现直流电机刹车功能的晶体管驱动电路结构
本技术涉及电动工具控制
，特别涉及一种用于实现直流电机刹车功能的晶体管驱动电路结构。
技术介绍
目前，使用锂电池供电的直流电动工具中，例如链锯、电圆锯等工具，工作时高速旋转、锋利切割，危险性较大，为提高使用安全性具有刹车急停功能，即关闭主开关时机器立即停止转动。现有的直流电动工具产品的刹车急停功能是用机械开关完成，即关闭启动开关的瞬间短路电机正负极，这样能实现急停。但刹车瞬间流过机械开关的电流高达一两百安培，开关触点经常在接触、断开瞬间承受这种超大电流冲击，会严重烧蚀机械开关触点，减少使用寿命，或使用高品质高价格的机械开关延长寿命，就大大提高了产品的设计成本。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种用于实现直流电机刹车功能的晶体管驱动电路结构，能够实现刹车急停功能且提升产品使用寿命和降低成本。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：一种用于实现直流电机刹车功能的晶体管驱动电路结构，包括：电机驱动电路，用在正常情况下驱动直流电机工作；刹车急停电路，用于启动开关复位后泄方所述直流电机正负极的电流；悬浮驱动电路，用于电容C8自举升压驱动所述刹车急停电路的晶体管；电容自举充电电路，用于对电容C8自举充电以在刹车时间内驱动所述晶体管。进一步的，所述电机驱动电路包括晶体管Q4、晶体管Q12，检测到启动开关SW1按下，MCU处理器U3的引脚Pin2、引脚Pin15输出高电平，晶体管Q14导通通过晶体管Q13、二极管D2驱动晶体管Q4、晶体管Q12开通，电池电压通过直流电机、晶体管Q4、晶体管Q12到电池负极，所述直流电机转动。进一步的，所述刹车急停电路包括晶体管Q5、晶体管Q6，检测到启动开关SW1松开，MCU处理器U3的引脚Pin2输出低电平，使得晶体管Q4、晶体管Q12关闭，延时1mS后MCU处理器U3的引脚Pin3输出高电平，通过晶体管Q7、晶体管Q3、电阻R5、二极管D3驱动晶体管Q5、晶体管Q6导通。由于晶体管Q5、晶体管Q6与直流电机正负极并联，因此电机正负极电流通过晶体管Q5、晶体管Q6泄放，实现刹车功能。进一步的，所述悬浮驱动电路包括电容C8，当启动开关SW1松开，晶体管Q4、晶体管Q12关闭瞬间，晶体管Q4、晶体管Q12的D极电压从0上升到B+电压，而电容C8负极通过晶体管Q16接在晶体管Q4、晶体管Q12的D极，电容C8正极对电池负极电压迅速抬高以驱动晶体管Q5、晶体管Q6。进一步的，所述电容自举充电电路包括晶体管Q15、晶体管Q16，当晶体管Q5、晶体管Q6驱动电路工作500mS左右时,MCU处理器U3的引脚Pin15输出低电平，断开电容C8负极与晶体管Q4的D极连接，MCU处理器U3的引脚Pin16输出10mS高电平，通过晶体管Q15使电容C8负极接电池负极，接着MCU处理器U3的引脚Pin16输出低电平、引脚Pin15输出高电平，断开电容C8负极与电池负极的连接，电容C8负极通过晶体管Q16接在晶体管Q4、晶体管Q12的D极。采用上述技术方案，本技术实施例的用于实现直流电机刹车功能的晶体管驱动电路结构，使用大功率晶体管器件代替机械开关做刹车停机功能，由于晶体管器件不存在触点断开、接触时的打火烧蚀问题，选用电流、功率容量适当的晶体管器件，理论上刹车急停次数是没有限值的。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例的用于实现直流电机刹车功能的晶体管驱动电路结构图；图2为本技术实施例的MCU处理器U3电路结构图；图3为本技术的启动开关SW1电路结构图；图中，10-电机驱动电路，20-刹车急停电路，30-悬浮驱动电路，40-电容自举充电电路。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。实施例1如图1所示，本技术实施例提供了一种用于实现直流电机刹车功能的晶体管驱动电路结构，包括：电机驱动电路，用在正常情况下驱动直流电机工作；刹车急停电路，用于启动开关复位后泄方所述直流电机正负极的电流；悬浮驱动电路，用于电容C8自举升压驱动所述刹车急停电路的晶体管；电容自举充电电路，用于对电容C8自举充电以在刹车时间内驱动所述晶体管。金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管Mosfet(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,晶体管)是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管(field-effecttransistor)。电路的工作原理是(以40V的锂电池为例):正常转动：系统检测到启动开关SW1(如图3所示)按下，MCU处理器U3(如图2所示)的引脚Pin2、引脚Pin15输出高电平，晶体管Q14导通通过晶体管Q13、二极管D2等驱动晶体管Q4、晶体管Q12两个功率晶体管开通，电池电压通过直流电机、晶体管Q4、晶体管Q12到电池负极，直流电机转动。刹车急停：系统检测到启动开关SW1(如图3所示)松开，MCU处理器U3(如图2所示)的引脚Pin2输出低电平，使得晶体管Q4、晶体管Q12两个功率晶体管关闭，延时1mS后MCU处理器U3的引脚Pin3输出高电平，通过晶体管Q7、晶体管Q3、电阻R5、二极管D3驱动刹车急停电路的功率晶体管Q5、晶体管Q6导通，由于晶体管Q5、晶体管Q6与直流电机正负极并联，因此电机正负极电流通过晶体管Q5、晶体管Q6泄放，实现刹车功能。驱动电路由晶体管Q5、晶体管Q6构成，由于晶体管Q5、晶体管Q6接在电池正端，需要比电池B+更高的电压才能有效驱动晶体管Q5、晶体管Q6，因此要用悬浮驱动电路，原理是用电容C8自举升压，提供驱动所需能量，晶体管Q4、晶体管Q12导通时电容C8上对地电压是12V。当SW1松开，晶体管Q4、晶体管Q12两个功率晶体管关闭的瞬间，晶体管Q4、晶体管Q12的D极上的电压从0上升到B+电压40V，而电容C8负极通过晶体管Q16接在晶体管Q4、晶体管Q12的D极，由于电容两端电压不能突变，电容C8正极对电池负极电压会迅速抬高到52V，用以驱动晶体管Q5、晶体管Q6。由于链锯、圆锯类产品锯片直径大导致惯性大，所需的刹车时间需要2--3秒时间，而电容C8的储能维持不了这么长时间供给晶体管Q5、晶体管Q6驱动电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于实现直流电机刹车功能的晶体管驱动电路结构，其特征在于，包括：/n电机驱动电路，用在正常情况下驱动直流电机工作；/n刹车急停电路，用于启动开关复位后泄放所述直流电机正负极的电流；/n悬浮驱动电路，用于电容C8自举升压驱动所述刹车急停电路的晶体管；/n电容自举充电电路，用于对电容C8自举充电以在刹车时间内驱动所述晶体管。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于实现直流电机刹车功能的晶体管驱动电路结构，其特征在于，包括：
电机驱动电路，用在正常情况下驱动直流电机工作；
刹车急停电路，用于启动开关复位后泄放所述直流电机正负极的电流；
悬浮驱动电路，用于电容C8自举升压驱动所述刹车急停电路的晶体管；
电容自举充电电路，用于对电容C8自举充电以在刹车时间内驱动所述晶体管。


2.根据权利要求1所述的用于实现直流电机刹车功能的晶体管驱动电路结构，其特征在于，所述电机驱动电路包括晶体管Q4、晶体管Q12，检测到启动开关SW1按下，MCU处理器U3的引脚Pin2、引脚Pin15输出高电平，晶体管Q14导通通过晶体管Q13、二极管D2驱动晶体管Q4、晶体管Q12开通，电池电压通过直流电机、晶体管Q4、晶体管Q12到电池负极，所述直流电机转动。


3.根据权利要求1所述的用于实现直流电机刹车功能的晶体管驱动电路结构，其特征在于，所述刹车急停电路包括晶体管Q5、晶体管Q6，检测到启动开关SW1松开，MCU处理器U3的引脚Pin2输出低电平，使得晶体管Q4、晶体管Q12关闭，延时1mS后MCU处理器U3的引脚Pin3...

【专利技术属性】
技术研发人员：向硕，
申请(专利权)人：深圳市乐祺微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44