[發明專利]智能型電機控制器

有效

• 申請號: 200810065186.3
• 申請日: 2008-01-11
• 公開（公告）號: CN101483404A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 董李
• 申請（專利權）人: 深圳市邁科盛電源技術有限公司
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00;H02P7/285;H02H7/00;H02H7/20;H02H7/22;H02H7/08;H02H7/085;H02H7/09;H02H7/093;H02H7/097;H02P3/08;G05B15/02;A63H17/26
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳俊斌

技術領域

本發明涉及一種控制器，具體地說涉及一種智能型電機控制器。

背景技術

目前市場中的電機控制器，例如應用在電動車中的電機控制器，主要是以TL494為核心的脈寬調制(Pulse?Width?Modulation，簡稱PWM)器件，來設計制作電機驅動與速度控制。上述設計對電機可以進行有效控制，性能穩定。

然而，電子產品的電子元器件等都有一定的設計壽命，同時，某些器件由于本身品質因素和外部因素也可能導致損壞，這就使得電機控制器可能出現失效，給電動車帶來了安全隱患。特別是作為兒童玩具，電動車產品的使用安全尤為重要，應當確保電機控制器在任何失效模式下都不能出現飛車(飛車指車子不受人為控制，電機不停地轉動)。

盡管在現有技術中，也存在一些對電機控制器進行保護的措施。然而，這些保護措施通常僅僅考慮了功率器件的影響，其保護措施并不完善，因而不能完全消除電機控制器的安全隱患。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是：提供一種智能型電機控制器，能夠全方面地對電機控制器進行保護，使得電機控制器的使用更加安全，性能更加可靠。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

一種智能型電機控制器，用于對電機進行控制，包括電源、微控制器、加速器、功率場效應管和繼電器，所述繼電器耦合在電源與電機之間，用于對電機提供斷電保護；所述加速器與所述微控制器耦合，用于將外界控制信號提供給所述微控制器；所述功率場效應管耦合在電機和微控制器之間，用于控制電機的運行，還包括功率場效應管失效保護電路、微控制器失效保護電路、繼電器失效保護電路和加速器失效保護電路，所述功率場效應管失效保護電路、微控制器失效保護電路、繼電器失效保護電路和加速器失效保護電路均與微控制器耦合，分別用于對功率場效應管、微控制器、繼電器和加速器的失效提供保護。

所述功率場效應管失效保護電路包括第10三極管及第10三極管驅動電路，所述第10三極管基極經所述第10三極管驅動電路耦合到所述微控制器的脈寬調制輸出端，集電極耦合到所述繼電器，并根據微控制器的脈寬調制輸出值相應導通或者截止，控制所述繼電器吸合或斷開。

所述第10三極管驅動電路包括第一電容、第二電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第一二極管；所述第一電容一端連接到所述微控制器的脈寬調制輸出端，另一端依次經過所述第一電阻和第二電阻連接到所述第10三極管基極，所述第一二極管反向連接在所述第一電容與第一電阻連接點與所述第10三極管發射極之間，所述第三電阻和第二電容并聯連接在所述第一電阻和第二電阻連接點與所述第10三極管發射極之間。

所述微控制器失效保護電路包括基準電壓產生電路、電壓比較電路和第9三極管，所述電壓比較電路的一輸入端與所述加速器的輸出耦合，另一輸入端與所述基準電壓產生電路相連，輸出端耦合到所述第9三極管基極，所述第9三極管集電極耦合到所述繼電器，所述電壓比較電路根據所述加速器的輸出電壓與基準電壓的比較結果，驅動所述第9三極管導通或者截止，控制所述繼電器吸合或斷開。

所述繼電器失效保護電路包括繼電器故障檢測電路，微控制器在所述繼電器故障檢測電路檢測到繼電器發生觸點短路，停止輸出電機運行控制信號。

所述加速器失效保護電路包括加速器輸出電壓檢測電路，微控制器在所述加速器輸出電壓檢測電路檢測到加速器輸出電壓超出正常范圍，停止輸出電機運行控制信號。

所述的智能型電機控制器，還包括電機啟動調節模塊，所述電機啟動調節模塊控制電機在啟動時間的前時間段以第一啟動加速度啟動，在啟動時間的后時間段以第二啟動加速度啟動，所述第一啟動加速度大于第二啟動加速度。

所述的智能型電機控制器，還包括電流取樣電路，所述電流取樣電路與微控制器耦合，所述電流取樣電路用于判定電機是否工作在堵轉模式、第一過流模式或第二過流模式，所述微控制器在所述電流取樣電路檢測到電機工作在所述堵轉模式、第一過流模式或第二過流模式之一，停止輸出電機運行控制信號。

所述堵轉模式的條件為：電機負載電流為恒流，微控制器在連續5秒內的脈寬調制輸出占空比為35％到75％之間；所述第一過流模式的條件為：電機負載電流為恒流，微控制器的脈寬調制輸出占空比在20％以下；所述第二過流模式的條件為：電機負載電流大于100A。

所述的智能型電機控制器，還包括功率場效應管溫度保護電路，所述功率場效應管溫度保護電路與微控制器及功率場效應管耦合，微控制器在所述功率場效應管溫度保護電路檢測到功率場效應管過溫時，停止輸出電機運行控制信號。