一种可抑制浪涌电流的电机供电开关电路及电机开关设备制造技术

本申请涉及一种可抑制浪涌电流的电机供电开关电路及电机开关设备，涉及供电开关电路的技术领域，其包括控制单元、延时单元、开关单元和限流预充单元；所述控制单元的输出端分别连接于所述延时单元的控制端和所述限流预充单元内的控制端，所述延时单元的输出端连接于所述开关单元的控制端，所述开关单元的输出端连接于负载，所述限流预充单元的输出端连接于负载。本申请具有抑制浪涌电流，对负载和开关器件进行保护的效果。器件进行保护的效果。器件进行保护的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种可抑制浪涌电流的电机供电开关电路及电机开关设备


[0001]本申请涉及供电开关电路的
，尤其是涉及一种可抑制浪涌电流的电机供电开关电路及电机开关设备。

技术介绍

[0002]目前，在一些能够自动导航和移动的设备中，均通过驱动电机来带动设备进行移动，例如无人清扫机器人，挂载的电机种类众多，而且电机功率大，电机驱动器的电源输入端电容值往往很大，大功率驱动器输入电容达到5000μf，在母线电源开关闭合瞬间，电容器充电瞬间会形成极大的浪涌电流，电流值高达100A，在这种情况下，极易对电气设备或开关器件造成损坏。
[0003]现已有授权公开号为202123393228.6的专利，其公开了一种直流输入的浪涌电流抑制电路，其包括缓启动电路、MOS开关电路和预充电电路；缓启动电路的输出端分别与MOS开关电路的栅极和预充电电路的输入端连接；缓启动电路的输入端和开关电路的源极分别与电源连接；开关电路的漏极和预充电电路的输出端分别与负载连接。其中，MOS开关电路采用PMOS管作为开关。
[0004]在实际应用中，持续导通电流达到100A的PMOS选型较少，成本很高，且PMOS管导通阻抗较大，产生的能源损耗较大。

技术实现思路

[0005]为了在抑制浪涌电流的同时，减小能源损耗，对负载和开关器件进行保护，本申请提供了一种可抑制浪涌电流的电机供电开关电路及电机开关设备。
[0006]第一方面，本申请提供一种可抑制浪涌电流的电机供电开关电路，采用如下的技术方案：
[0007]一种可抑制浪涌电流的电机供电开关电路，包括控制单元、延时单元、开关单元和限流预充单元；所述控制单元的输出端分别连接于所述延时单元的控制端和所述限流预充单元内的控制端，所述延时单元的输出端连接于所述开关单元的控制端，所述开关单元的输出端连接于负载，所述限流预充单元的输出端连接于负载。
[0008]通过采用上述技术方案，当需要减小浪涌电流时，控制单元输出高电平信号，延时单元和限流预充单元接收到高电平信号，此时延时单元开始进行延时，进行延时的这段时间，限流预充单元进行充电，并对浪涌电流进行限制，从而减小浪涌电流对负载或开关器件的伤害，同时采用延时控制开关单元导通能够使为负载提供平稳的电流，减小浪涌电流对负载或开关器件冲击的可能性，进一步对负载或开关器件进行保护。
[0009]可选的，所述开关单元包括第一控制芯片和第一NMOS管；所述第一控制芯片的控制端连接于所述延时单元，所述第一控制芯片的输出端连接于所述第一NMOS管的栅极，所述第一NMOS管的源极连接于第二供电端，所述第一NMOS管的漏极连接于所述负载。
[0010]通过采用上述技术方案，采用NMOS管进行导通能够减小NMOS管的导通电流，从而
降低损耗，对开关器件进行保护。
[0011]可选的，所述开关单元还包括第二NMOS管，所述第二NMOS管与所述第一NMOS管并联。
[0012]通过采用上述技术方案，采用两个NMOS管并联的形式，能够减小NMOS管的导通阻抗，进一步减小导通电流，从而减小浪涌电流对NMOS管的冲击，延长使用寿命。
[0013]可选的，所述延时单元包括延时开关模块、调节模块和第二控制芯片，所述延时开关模块的输入端连接于所述控制单元的输出端，所述延时开关模块的输出端分别连接所述第二控制芯片和所述调节模块，所述调节模块的输出端连接于所述第二控制芯片的输入端，所述第二控制芯片的输出端连接于所述开关单元的输入端。
[0014]通过采用上述技术方案，通过延时开关模块和调节模块能够对第二控制芯片接收的触发信号进行延时，在延时这段时间内，能够延时对开关单元的导通，从而减小浪涌电流对负载或开关器件的冲击。
[0015]可选的，所述延时开关模块包括第一三极管和第二三级管，所述第一三极管和所述第二三极管的基极均连接于所述控制单元的输出端，所述第一三极管的集电极连接于接地端GND，所述第一三极管的发射极分别连接于第一供电端VCC和第二控制芯片，所述第二三极管的发射极连接于接地端GND，所述第二三极管的集电极连接于所述调节模块。
[0016]通过采用上述技术方案，第一三极管导通时，能够对第二控制芯片进行复位，从而使第二控制芯片输出的更加平稳，运行的更加稳定。
[0017]可选的，所述调节模块包括第七电阻器R7、第六电阻器R6和第一电容器C1，所述第七电阻器R11的一端连接于第一供电端VCC，所述第七电阻器R7的另一端分别连接于所述第六电阻器R6的一端、所述第一电容器C1的一端和第二控制芯片，所述第六电阻器R6的另一端连接于所述第二三极管的集电极，所述第一电容器C1的另一端连接于接地端GND。
[0018]通过采用上述技术方案，根据需要的延时时间对第七电阻器、第六电阻器和第一电容器的参数进行设置，以达到足够的延时时间。
[0019]可选的，所述限流预充单元包括限流电阻器、第三三极管、PMOS管和第三百四十八电容器C348，所述限流电阻器和所述第三百四十八电容器C348串联，所述限流电阻器的一端连接于电源输入端VIN，所述第三百四十八电容器C348的另一端连接于所述第三三极管的集电极，所述第三三极管的基极连接于所述控制单元的输出端，所述第三三极管的发射极连接于接地端GND，所述PMOS管的栅极连接于所述第三三极管的集电极，所述PMOS管的源极连接于所述限流电阻器和所述第三百四十八电容器C348的连接点，所述PMOS管的漏极连接于所述负载。
[0020]通过采用上述技术方案，在接收到高电平信号之后，限流预充单元进行充电，开关单元在限流预充单元充电完成之后才导通，进一步抑制浪涌电流，从而达到降低并抑制电源上电时产生的浪涌电流，减小负载和开关器件损坏的可能性。
[0021]可选的，所述限流电阻器为NTC热敏电阻器。
[0022]通过采用上述技术方案，NTC热敏电阻器随着温度的升高，电阻阻值降低，减小阻抗，从而降低损耗。
[0023]第二方面，本申请提供一种电机开关设备，采用如下的技术方案：
[0024]一种电机开关设备，包括第一方面任一项所述的可抑制浪涌电流的电机供电开关
电路、供电单元和负载，所述供电单元和所述负载均连接于所述可抑制浪涌电流的电机供电开关电路。
[0025]通过采用上述技术方案，当需要减小浪涌电流时，控制单元输出高电平信号，延时单元和限流预充单元接收到高电平信号，此时延时单元开始进行延时，进行延时的这段时间，限流预充单元进行充电，并对浪涌电流进行限制，从而减小浪涌电流对负载或开关器件的伤害，同时采用延时控制开关单元导通能够使为负载或开关器件提供平稳的电流，减小浪涌电流对负载或开关器件冲击的可能性，进一步对负载或开关器件进行保护。
[0026]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0027]1. 当需要减小浪涌电流时，控制单元输出高电平信号，延时单元和限流预充单元接收到高电平信号，此时延时单元开始进行延时，进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可抑制浪涌电流的电机供电开关电路，其特征在于，包括控制单元（1）、延时单元（2）、开关单元（3）和限流预充单元（4）；所述控制单元（1）的输出端分别连接于所述延时单元（2）的控制端和所述限流预充单元（4）内的控制端，所述延时单元（2）的输出端连接于所述开关单元（3）的控制端，所述开关单元（3）的输出端连接有负载（5），所述限流预充单元（4）的输出端连接于负载（5）。2.根据权利要求1所述的一种可抑制浪涌电流的电机供电开关电路，其特征在于，所述开关单元（3）包括第一控制芯片和第一NMOS管；所述第一控制芯片的控制端连接于所述延时单元（2），所述第一控制芯片的输出端连接于所述第一NMOS管的栅极，所述第一NMOS管的源极连接于第二供电端，所述第一NMOS管的漏极连接于所述负载（5）。3.根据权利要求2所述的一种可抑制浪涌电流的电机供电开关电路，其特征在于，所述开关单元（3）还包括第二NMOS管，所述第二NMOS管与所述第一NMOS管并联。4.根据权利要求1所述的一种可抑制浪涌电流的电机供电开关电路，其特征在于，所述延时单元（2）包括延时开关模块、调节模块和第二控制芯片，所述延时开关模块的输入端连接于所述控制单元的输出端，所述延时开关模块的输出端分别连接所述第二控制芯片和所述调节模块，所述调节模块的输出端连接于所述第二控制芯片的输入端，所述第二控制芯片的输出端连接于所述开关单元（3）的输入端。5.根据权利要求4所述的一种可抑制浪涌电流的电机供电开关电路，其特征在于，所述延时开关模块包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管和所述第二三极管的基极均连接于所述控制单元的输出端，所述第一三极管的集电极连接于接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国财，刘忠银，赵斌，
申请(专利权)人：深圳市云洁科技有限公司，
类型：新型
国别省市：