一種絲杆驅動機構的電機控制器的製作方法
2023-11-01 14:36:42
專利名稱：一種絲杆驅動機構的電機控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電機驅動技術領域。
背景技術：
絲杆作為一種傳統的執行機構，在許多應用場合都得到了廣泛的應用。絲杆將電機的旋 轉運動轉換成前後方向的線性運動。傳統控制器採用H橋驅動器驅動電機正、反轉，然後在 前、後末端安裝微動開關，並連接單片機。當絲杆移動到未端位置，觸動微動開關，單片機 檢測到該信號以後，停止電機。這樣的設計方案存在兩個潛在隱患。
上、下橋臂上的開關管可能同時導通，發生短路；
意外情況下，控制程序出現故障，或者微動開關出現故障，電機在末端發生堵轉，燒壞 電機。
發明內容
本發明目的是為了確保絲杆驅動機構的電機控制器的安全性，避免發生上、下橋臂短路 ，以及電機堵轉等危險。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是
一種絲杆驅動機構的電機控制器，包括單片機l， H橋驅動電路，電流檢測電路，驅動互 鎖電路，常閉行程開關及常閉行程開關檢測電路。所述驅動互鎖電路包括，三極體Q6集電極 連接下橋臂的開關管Q3的門極，發射極接地，基極通過電阻R4與驅動開關管Q 1和開關管Q4的 電阻R2和電阻R5，共同連接單片機l;三極體Q8集電極連接下橋臂的開關管Q4的門極，發射 極接地，基極通過電阻R3與驅動開關管Q2和開關管Q3的電阻R1和電阻R6，共同連接單片機l 。所述常閉行程開關包括，常閉行程開關S1串連在開關管Q3和地之間，當絲杆向前運動到末 端位置，觸動常閉行程開關S1使其斷開，電機2自行停止；常閉行程開關S2串連在開關管Q4 和地之間，當絲杆向後運動到末端位置，觸動常閉行程開關S2使其斷開，電機2自行停止。 所述常閉行程開關檢測電路包括，三極體Q9為PNP型三極體，其基極通過電阻R12連接常閉行 程開關S1和開關管Q3，發射極連接電源VCC，集電極連接單片機l和電阻Rll，電阻R11另一端 接地；三極體Q10為PNP型三極體，其基極通過電阻R14連接常閉行程開關S2和開關管Q4，發 射極連接電源VCC，集電極連接單片機1和電阻R13，電阻R13另一端接地。
本實用新型的有益效果主要表現在1、電路結構簡單，成本低；2、安全可靠，有效保 護電機及絲杆。
圖1是絲杆驅動機構的電機控制器的原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。
參照圖l， 一種絲杆驅動機構的電機控制器，包括單片機l， H橋驅動電路，電流檢測電 路，驅動互鎖電路，常閉行程開關及常閉行程開關檢測電路。
單片機l包括四個輸入輸出埠IOO、 101、 102、 103，和一個模數轉換埠ADO。
H橋驅動電路包括上橋的開關管Q1和開關管Q2，下橋的開關管Q3和開關管Q4。開關管Q1 漏極連接驅動電源VDC，門極連接電阻R7和電阻R8，電阻R7另一端接開關管Q1漏極，電阻R8 另一端連接三極體Q5集電極，開關管Q1源極連接開關管Q3漏極，並連接電機2—端。三極體 Q5基極接地，基極通過電阻R5連接單片機1的輸入輸出口I01。開關管Q3源極接常閉行程開關 S1和電阻R12，門極通過電阻Rl連接單片機l的輸入輸出口IOO。開關管Q2漏極連接驅動電源 VDC，門極連接電阻R9和電阻R10，電阻R9另一端接開關管Q2漏極，電阻R10另一端連接三極 管Q7集電極，開關管Q2源極連接開關管Q4漏極，並連接電機2—端。三極體Q7基極接地，基 極通過電阻R6連接單片機1的輸入輸出口IOO。開關管Q4源極接常閉行程開關S2和電阻R14， 門極通過電阻R2連接單片機1的輸入輸出口I01。
電流檢測電路包括測流電阻R15， 一端接地，另一端連接常閉行程開關S1和常閉行程開 關S2，並連接單片機1的模數轉換埠AD0。
驅動互鎖電路包括，三極體Q6集電極連接下橋臂的開關管Q3的門極，發射極接地，基極 通過電阻R4與驅動開關管Q1和開關管Q4的電阻R2和電阻R5，共同連接單片機l。這樣，在上 橋臂的開關Q1導通時，三極體Q6將開關管Q3門極拉低，防止上、下橋臂短路。三極體Q8集電 極連接下橋臂的開關管Q4的門極，發射極接地，基極通過電阻R3與驅動開關管Q2和開關管 Q3的電阻R1和電阻R6，共同連接單片機l。這樣，在上橋臂的開關Q2導通時，三極體Q8將開 關管Q4門極拉低，防止上、下橋臂短路。
常閉行程開關包括，常閉行程開關S1串連在開關管Q3和地之間，當絲杆向前運動到末端 位置，觸動常閉行程開關S1使其斷開，電機2自行停止。常閉行程開關S2串連在開關管Q4和 地之間，當絲杆向後運動到末端位置，觸動常閉行程開關S2使其斷開，電機2自行停止。
常閉行程開關檢測電路包括，三極體Q9為PNP型三極體，其基極通過電阻R12連接常閉行 程開關S1和開關管Q3，發射極連接電源VCC，集電極連接單片機1的輸入輸出口I02和電阻 Rll，電阻R11另一端接地。三極體Q10為PNP型三極體，其基極通過電阻R14連接常閉行程開連接電源VCC，集電極連接單片機1的輸入輸出口I03和電阻R13，電 阻R13另一端接地。
絲杆在前(後)末端將常閉行程開關S1 (S2)斷開後，電機停止，單片機l通過常閉行 程開關檢測電路檢測到斷開信號，可以進行相應的控制。
權利要求權利要求1一種絲杆驅動機構的電機控制器，包括單片機(1)，H橋驅動電路，電流檢測電路，驅動互鎖電路，常閉行程開關及常閉行程開關檢測電路，其特徵在於所述驅動互鎖電路包括，三極體Q6集電極連接下橋臂的開關管Q3的門極，發射極接地，基極通過電阻R4與驅動開關管Q1和開關管Q4的電阻R2和電阻R5，共同連接單片機(1)；三極體Q8集電極連接下橋臂的開關管Q4的門極，發射極接地，基極通過電阻R3與驅動開關管Q2和開關管Q3的電阻R1和電阻R6，共同連接單片機(1)；所述常閉行程開關包括，常閉行程開關S1串連在開關管Q3和地之間，當絲杆向前運動到末端位置，觸動常閉行程開關S1使其斷開，電機(2)自行停止；常閉行程開關S2串連在開關管Q4和地之間，當絲杆向後運動到末端位置，觸動常閉行程開關S2使其斷開，電機(2)自行停止；所述常閉行程開關檢測電路包括，三極體Q9為PNP型三極體，其基極通過電阻R12連接常閉行程開關S1和開關管Q3，發射極連接電源VCC，集電極連接單片機(1)和電阻R11，電阻R11另一端接地；三極體Q10為PNP型三極體，其基極通過電阻R14連接常閉行程開關S2和開關管Q4，發射極連接電源VCC，集電極連接單片機(1)和電阻R13，電阻R13另一端接地。
專利摘要一種絲杆驅動機構的電機控制器，包括單片機，H橋驅動電路，電流檢測電路，驅動互鎖電路，常閉行程開關及常閉行程開關檢測電路。驅動互鎖電路包括，三極體集電極連接下橋臂開關管的門極，發射極接地，基極通過電阻與對應上橋臂開關管的控制信號連接；常閉行程開關串連在下橋臂開關管和地之間，當絲杆運動到末端位置，觸動常閉行程開關使其斷開，電機自行停止；常閉行程開關檢測電路包括了檢測其閉合或者斷開狀態的電路，並將信號連接單片機。其積極的效果是，驅動互鎖電路避免上橋臂、下橋臂同時導通，導致短路的危險；常閉行程開關防止異常情況下，電機在前後末端堵轉，發生危險，這樣就保證了控制器安全工作。
文檔編號H02P3/18GK201307840SQ20082030236
公開日2009年9月9日 申請日期2008年10月8日 優先權日2008年10月8日
發明者瑜 劉, 林曉勇, 潘海鵬, 胡麗花 申請人:潘亞君