电机控制电路及医疗设备制造技术

本公开涉及了一种电机控制电路及医疗设备，包括：开关电路部，由一电源供电以驱动电机输出运动；开关驱动电路部，能够向开关电路部发送处于有效状态的驱动信号，使开关电路部驱动电机输出运动；以及限位开关部，包括：至少一个限位开关，关联于电机输出运动的至少一个位置，使得电机沿一方向输出运动到该位置时，产生一反馈信号并由开关驱动电路部接收，使开关驱动电路部切断开关电路部从电源的供电，电机停止输出。该电机控制电路提供了限位开关反馈至控制器的机制，且在切换电机输出运动的方向时，由该反馈信号关闭开关电路部从电源的供电，解决了电磁干扰和关闭电机的电源产生的火花问题，具有简单和跟高的安全性。具有简单和跟高的安全性。具有简单和跟高的安全性。

【技术实现步骤摘要】
电机控制电路及医疗设备


[0001]本技术涉及医疗器械
中的电机，涉及一种电机的控制技术，特别是一种直流电机的控制技术。

技术介绍

[0002]在医疗设备中，小型直流电机有广泛地应用。通常对于直流电机控制需要满足运动的安全可靠性，一般采用带限位的闭环控制方式。在达到限位开关时，可以通过继电器或接触器通过切断电机的供电主回路，达到运动停止的目的。
[0003]直流电机中涉及运动控制的控制器通常利用微处理器或可编程逻辑电路实现控制，例如控制器在感测电机的运动位置时，需要限位开关的信号反馈到控制器。然而，一般的控制方式通过限位开关直接切断电机电源，而无法提供位置反馈信号。考虑到电机是感性负载，限位开关在切断主电源时会发生电火花，从而降低电路的可靠性。另外，也有采用在可编程逻辑电路中引入反馈信号，即通过编写软件或程序控制相关继电器或接触器切断电源。然而，软件或程序控制可能会有延时问题，从而减低了实时性，且切换时产生的电火花会进一步影响到继电器或接触器的寿命，并带来EMC(电磁兼容性)干扰。因而，需要考虑一种可靠的电机闭环控制的方式和装置。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开一方面提出了一种简单可靠的电机闭环控制的电机控制电路，其特征在于，包括：开关电路部，包括至少一个开关三极管，且配置为由一电源通过能够导通的所述开关三极管向一电机供电以驱动所述电机输出运动；开关驱动电路部，配置为能够控制所述开关电路部中的开关三极管导通或断开；以及限位开关部，包括：至少一个限位开关，被设置为关联于所述电机输出运动的至少一个限位位置，使得所述电机沿一方向输出运动到所述限位位置时产生一反馈信号，其中，所述反馈信号由所述开关驱动电路部接收，使所述开关驱动电路部控制与所述限位开关对应关联的开关三极管断开使电机停止输出。
[0005]可选地，该电机控制电路的所述限位开关部包括：第一限位开关，被设置为关联于所述电机输出运动的第一限位位置，使得所述电机输出沿第一方向转动到第一限位位置时，产生第一反馈信号并由所述开关驱动电路部接收，使所述开关驱动电路部控制所述开关电路部中与所述第一限位开关关联的第一开关三极管断开；以及第二限位开关，被设置为关联于所述电机输出运动的第二限位位置，使得所述电机输出沿与所述第一方向相反的第二方向转动到第二限位位置时，产生第二反馈信号并由所述开关驱动电路部接收，使所述开关驱动电路部控制所述开关电路部中与所述第二限位开关关联的第二开关三极管断开。
[0006]可选地，该电机控制电路的所述开关三极管包括：晶闸管、三极管、CMOS管、IGBT 管一种或组合。
[0007]可选地，该电机控制电路还包括：方向控制电路部，设置为与所述开关电路部耦合以连接到所述电机，并配置为通过切换与开关电路部中的开关三极管与电机之间的导通或断开控制所述电机输出运动的方向。
[0008]可选地，该电机控制电路的所述开关电路部包括：第一开关三极管，设置为与所述方向控制电路部耦合以连接到所述电机的第一端，且配置为从所述开关驱动电路部接收对应的第一驱动信号，并在接收有效的第一驱动信号的作用下导通，使所述电源驱动所述电机在第一方向输出运动；以及第二开关三极管，设置为与所述方向控制电路部耦合以连接到所述电机的第二端，且配置为从所述开关驱动电路部接收对应的第二驱动信号，并在接收有效的第二驱动信号的作用下导通，使所述电源驱动所述电机在第二方向输出运动，其中，所述第一开关三极管接收所述第一驱动信号或第二开关三极管接收到所述第二驱动信号关联于控制所述电机输出运动的方向。
[0009]可选地，该电机控制电路的所述方向控制电路部包括：第一继电器，设置为与所述电机的第一端耦合，且所述第一继电器的常闭触点设置为接地，常开触点设置为与所述第一开关三极管导通；以及第二继电器，设置为与所述电机的第二端耦合，且所述第二继电器的常闭触点设置为与所述第二开关三极管导通，常开触点设置为接地，其中，所述第一继电器与所述第二继电器分别接收方向控制信号，使得当方向控制信号处于第一电平波形时所述第一继电器处于接地，所述第二继电器与所述开关电路部中对应的第二开关三极管导通，所述电机在第一方向输出运动，当所述方向控制信号处于第二电平波形时所述第二继电器动作到接地，所述第一继电器动作到与所述开关电路部中对应的第一开关三极管导通，所述电机在第二方向输出运动。
[0010]可选地，该电机控制电路还包括：一控制器，以及接口电路，其中，所述接口电路配置为从至少一个所述限位开关接收对应的所述反馈信号，并馈送所述反馈信号至所述控制器。
[0011]可选地，该电机控制电路还包括方向控制电路部，设置为与所述开关电路部耦合以连接到所述电机，并配置为从所述控制器接收一方向控制信号以控制所述电机输出运动的方向，所述控制器还被设置为基于所述方向控制信号的特性通过所述开关驱动电路部选择所述开关电路部中对应的开关三极管的导通或断开。
[0012]可选地，该电机控制电路的所述控制器还被配置为基于从所述限位开关接收的反馈信号确定向所述开关驱动电路部发送使能信号，使所述开关驱动电路部向所述开关电路部中与所述限位开关关联的开关三极管发送驱动信号。
[0013]可选地，该电机控制电路的所述开关驱动电路部被构造为与所述开关电路部中的开关三极管对应耦合；以及所述控制器配置为向所述开关驱动电路部发送使能信号，使所述开关驱动电路部向所述开关电路部中与所述电机之间处于导通的开关三极管发送驱动信号。
[0014]可选地，该电机控制电路的所述开关驱动电路部包括一逻辑电路，所述逻辑电路被配置为从所述控制器接收所述使能信号，以及从所述限位开关接收至少一个反馈信号，当所述逻辑电路接收到有效的使能信号以及无效的反馈信号时，所述逻辑电路向与所述限位开关关联的开关三极管输出有效的驱动信号，所述电机输出运动；当所述逻辑电路接收到有效的反馈信号时，所述逻辑电路向所述开关三极管输出无效的驱动信号，所述电机停
止输出运动。
[0015]本公开另一个方面提供了一种医用设备，包括：电机；以及如前所述的电机控制电路，所述电机控制电路至少控制所述电机输出运动、方向以及限位。
[0016]本公开所提供电机控制电路一个优势在于，在电机运行到特定位置时，限位开关触发的反馈信号由开关驱动电路部接收，并由开关驱动电路切断开关电路部中对应的开关三极管的导通，使电源停止对电机供电，解决了当限位开关直接切断电源时由于电机(或直流电机)的感性负载从而产生火花和电磁干扰的问题，从而提高了电机控制电路的可靠性和安全性。
[0017]另一个优势在于，在对电机输出运动方向进行切换时，通过关联于一方向控制信号的电平选择导通开关电路部中对应的开关三极管，而不依赖于继电器(组)对电源输出的方向进行控制，解决了当利用继电器(组)对电源输出的方向进行切换所引起的火花和电磁干扰的问题，同样提高了电机控制电路的可靠性和安全性。
[0018]另一个优势在于，提供了通过将限位开关触发的反馈信号馈送至控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机控制电路(100)，其特征在于，包括：开关电路部(104)，包括至少一个开关三极管，且配置为由一电源通过能够导通的所述开关三极管向一电机(200)供电以驱动所述电机输出运动；开关驱动电路部(106)，配置为能够控制所述开关电路部(104)中的开关三极管导通或断开；以及限位开关部(108)，包括：至少一个限位开关，被设置为关联于所述电机(200)输出运动的至少一个限位位置，使得所述电机(200)沿一方向输出运动到所述限位位置时，产生一反馈信号，其中，所述反馈信号由所述开关驱动电路部(106)接收，使所述开关驱动电路部(106)控制与所述限位开关对应关联的开关三极管断开使电机(200)停止输出。2.根据权利要求1所述的电机控制电路(100)，其特征在于，所述限位开关部包括：第一限位开关(1081)，被设置为关联于所述电机(200)输出运动的第一限位位置，使得所述电机(200)输出沿第一方向转动到第一限位位置时，产生第一反馈信号(Sf1)并由所述开关驱动电路部(106)接收，使所述开关驱动电路部(106)控制所述开关电路部(104)中与所述第一限位开关(1081)关联的开关三极管断开；以及第二限位开关(1082)，被设置为关联于所述电机(200)输出运动的第二限位位置，使得所述电机(200)输出沿第二方向转动到第二限位位置时，产生第二反馈信号(Sf2)并由所述开关驱动电路部(106)接收，使所述开关驱动电路部(106)控制所述开关电路部(104)中与所述第二限位开关(1082)关联的开关三极管断开。3.根据权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述开关三极管包括：晶闸管、三极管、CMOS管、IGBT管一种或组合。4.根据权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，还包括：方向控制电路部(102)，设置为与所述开关电路部(104)耦合以连接到所述电机(200)，并配置为通过切换与开关电路部(104)中的开关三极管与电机(200)之间的导通或断开控制所述电机(200)输出运动的方向。5.根据权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述开关电路部包括：第一开关三极管(Q1)，设置为与所述方向控制电路部(102)耦合以连接到所述电机(200)的第一端，且配置为从所述开关驱动电路部(106)接收对应的第一驱动信号(Sd1)，并在接收有效的第一驱动信号(Sd1)的作用下导通，使所述电源驱动所述电机(200)在第一方向上输出运动；以及第二开关三极管(Q2)，设置为与所述方向控制电路部(102)耦合以连接到所述电机(200)的第二端，且配置为从所述开关驱动电路部(106)接收对应的第二驱动信号(Sd2)，并在接收有效的第二驱动信号(Sd2)的作用下导通，使所述电源驱动所述电机(200)在第二方向上输出运动。6.根据权利要求5所述的电机控制电路(100)，其特征在于，所述方向控制电路部(102)包括：第一继电器(K1)，设置为与所述电机(200)的第一端耦合，且所述第一继电器(K1)的常闭触点设置为接地，常开触点设置为与所述第一开关三极管(Q1)导通；以及第二继电器(K2)，设置为与所述电机(200)的第二端耦合，且所述第二继电器(K2)的常
闭触点设置为与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭灿，王俊，
申请(专利权)人：上海西门子医疗器械有限公司，
类型：新型
国别省市：