一种通用型低功耗高效率直流电机稳速电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种通用型低功耗高效率直流电机稳速电路，包括低功耗工作电源、速度调节电压发生器、电机状态检测器和补偿型电压控制电源，速度调节电压发生器、电机状态检测器和补偿型电压控制电源相连接；本稳速电路，可工作在12V～40V宽电压范围，因此驱动6V、12V、24V各种直流电机时，只需更改一个电阻参数即可，通用性很强；设计了补偿型电压控制开关电源驱动电机，因此具有90％以上的高效率，具有静态功耗低、电路简单、稳定的特点，特别适用于驱动中功率以上的直流电机；在单片开关电源芯片LM22679的控制端，补偿了1.2V的电压，从而使这种芯片组成的开关电源能输出0V开始的电压。电压。电压。

【技术实现步骤摘要】
一种通用型低功耗高效率直流电机稳速电路


[0001]本技术涉及电子技术，具体是一种通用型低功耗高效率直流电机稳速电路。

技术介绍

[0002]小型直流电机由于控制方法简单，具有较大的转矩，因此1W～50W的各种小型、中功率直流电机广泛使用于各种玩具、绕线机、机器人等各种机械控制器中。现有的小型直流电机稳速控制器，不检测转速直接用电压进行稳速，通常采用1Ω左右的电阻检测电机工作电流后利用电压补偿方法，配合线性电压调节器控制电机速度从而达到稳速目的，具有良好的稳速效果，但存在如下问题：
[0003]1、小型直流电机通常分为6V、12V、24V等，当驱动电压不同时电机绕组内阻也不同，稳速电路中修改的参数较多，因此针对不同种类的电机设计专用的稳速电路，通用性很差；
[0004]2、速度调节范围较小，无法满足需要大范围调速的要求；
[0005]3、电流检测部分的电阻较大，因此损耗较大，线性电压调节器的压差较大，同样损耗较大；
[0006]4、控制模式单一，通用性较差。
[0007]5、电路的静态功耗较大，不利于使用在电池供电的场合。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于提供一种通用型低功耗高效率直流电机稳速电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0009]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0010]一种通用型低功耗高效率直流电机稳速电路，包括低功耗工作电源、速度调节电压发生器、电机状态检测器和补偿型电压控制电源，速度调节电压发生器、电机状态检测器和补偿型电压控制电源相连接。
[0011]所述低功耗工作电源包括低功耗运放U2A，低功耗运放U2A内部具有0.2V的基准源，低功耗运放U2A连接电阻R15、电阻R15和三极管Q2，三极管Q2连接有电容C5、电阻R12和电阻R16；所述速度调节电压发生器具有运放U2B，运放U2B连接有电阻R18、电位器VR1和效应管Q1，在效应管Q1和电阻R18之间还连接有电阻R17和电容C7，电位器VR1还连接有电阻R11，电阻R11接入10V电压，效应管Q1连接单片机的PWM输入端；所述电机状态检测器包括电机J2、电阻Rs1、电阻R10、电阻Rx和运放U1B；所述补偿型电压控制电源，包括相连接的运放U1A和芯片J1，运放U1A连接有电阻R2、电阻R5、电阻R8、电阻R9和电阻R20，芯片J1还连接有电容C3、电容C4和芯片J3。
[0012]作为本技术的优选方案：所述运放U1A的型号为HA17358，芯片J1的型号为LM22679；所述电阻R20为平衡电阻。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0014]1、本稳速电路，可工作在12V～40V宽电压范围，因此驱动6V、12V、24V各种直流电机时，只需更改一个电阻参数即可，通用性很强；
[0015]2、设计了补偿型电压控制开关电源驱动电机，因此具有90％以上的高效率，具有静态功耗低、电路简单、稳定的特点，特别适用于驱动中功率以上的直流电机；在单片开关电源芯片LM22679的控制端，补偿了1.2V的电压，从而使这种芯片组成的开关电源能输出0V开始的电压；
[0016]3、检测电机电流，采用检测电阻为100mΩ的低阻，因此检测电机电流时损耗功率很小，特别适用于驱动中功率以上的直流电机；
[0017]4、采用低功耗运放LM10设计了低功耗工作电源，提供10V的工作电压和1.2V的补偿电压，因此整机静态工作电流小于5mA，特别适合于电池驱动的控制系统中；
[0018]5、提供两种控制模式，即用电位器手动控制模式和单片机控制模式，当单片机输出占空比为100％～0％的PWM波形时，可进行线性调速，单片机输出高电平时电机停转，且两种控制模式之间无需切换，具有即插即用的特性，因此通用性良好。
附图说明
[0019]图1为本技术的电路原理图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0022]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0023]请参阅图1，一种通用型低功耗高效率直流电机稳速电路，包括低功耗工作电源、速度调节电压发生器、电机状态检测器和补偿型电压控制电源，速度调节电压发生器、电机状态检测器和补偿型电压控制电源相连接。
[0024]所述低功耗工作电源包括低功耗运放U2A，低功耗运放U2A内部具有0.2V的基准源，低功耗运放U2A连接电阻R15、电阻R15和三极管Q2，三极管Q2连接有电容C5、电阻R12和电阻R16，通过电阻R14、电阻R15同相放大51倍后经过三极管Q2提高驱动能力后电容C5充电，得到约为10V的工作电压，同时把10V电压经过电阻R12、电阻R16分压后得到约为1.2V的
补偿电压。
[0025]所述速度调节电压发生器具有运放U2B，运放U2B连接有电阻R18、电位器VR1和效应管Q1，在效应管Q1和电阻R18之间还连接有电阻R17和电容C7，电位器VR1还连接有电阻R11，电阻R11接入10V电压，效应管Q1连接单片机的PWM输入端；工作时，10V电压经过高阻值的电阻R11、电位器VR1分压后在电位器VR1两端得到约为8V的速度调节电压，经过运放U2B组成的阻抗变换器把高输入阻抗转变成低输出阻抗后经过电阻R18、电容C7滤波后提供Ur的调速电压，手动调节电位器VR1时可得到Ur＝0～8V的电压，这个电压经过补偿型电压控制电源时放大3倍后可得到0～24V的电机驱动电压；当需要单片机控制时调节电位器VR1使电机工作在最高速度，然后在PWM输入端输入频率为3～5KHZ，占空比为100％～0％，幅度为3～6V的波形，则效应管Q1进行开关把电位器VR1两端8V的电压调制成PWM波形，经过电阻R18、电容C7后得到最低速度到最高速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通用型低功耗高效率直流电机稳速电路，其特征在于，包括低功耗工作电源、速度调节电压发生器、电机状态检测器和补偿型电压控制电源，速度调节电压发生器、电机状态检测器和补偿型电压控制电源相连接；所述低功耗工作电源包括低功耗运放U2A，低功耗运放U2A内部具有0.2V的基准源，低功耗运放U2A连接电阻R15、电阻R15和三极管Q2，三极管Q2连接有电容C5、电阻R12和电阻R16；所述速度调节电压发生器具有运放U2B，运放U2B连接有电阻R18、电位器VR1和效应管Q1，在效应管Q1和电阻R18之间还连接有电阻R17和电容C7，电位器VR1还连接有电阻R11，电阻R11接入10V电压，效应管Q1连接单片机...

【专利技术属性】
技术研发人员：金永镐，李龙华，郤中源，
申请(专利权)人：延边大学，
类型：新型
国别省市：