[發明專利]電動工具

在審

• 申請號: 201810953298.6
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN110854811A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 王槐樹;聶紅松
• 申請（專利權）人: 南京德朔實業有限公司
• 主分類號: H02H7/085
• 分類號: H02H7/085
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種電動工具。本發明的角磨或電動工具通過過流信號輸入端采集電機的母線電流和/或相電流，將其輸入至過流比較電路，將該電流與閾值進行比較，根據比較結果控制驅動模塊在電機的母線電流和/或相電流超過閾值時關閉對電機的驅動。本發明通過硬件方式對過流信號進行判定，在過流信號超過閾值時以不超過20μs的響應時間，輸出保護信號關閉對電機的驅動，實現過載保護。本發明相較于傳統的軟件實現的過載保護方式，能夠縮短自動保護的響應時間至下一數量級，從而有效避免電路被損毀。同時，硬件的實現方式還能夠節約對MCU資源的占用，降低對系統其他性能的影響。

技術領域

本發明涉及電動工具領域，具體涉及一種具有過載保護功能的電動工具。

背景技術

角磨、圓鋸等電動工具在使用過程中經常出現堵轉、過載等狀況。該狀態下，電動工具內，控制電機運轉的半導體開關元件將承受幾百安的異常電流，而該異常電流將在很短時間內燒毀半導體開關。因此，需要通過過載保護裝置快速響應堵轉、過載所產生的異常電流，及時關閉對半導體開關元件的驅動，以避免對電動工具造成不可逆轉的損害。

傳統的，電動工具中的過載保護，通常由MCU(微控制單元)采樣，通過軟件控制實現。該方式，首先將電流檢測電路檢測的過載信號輸入MCU采樣端，由MCU經A/D轉換獲得電流檢測電路上過載信號的電流值，將電流值與預設值進行比較，當過載信號的電流值大于預設值時，關閉半導體開關的驅動信號，以此關斷馬達供電電路，實現過載保護功能。

但是，由于MCU讀取電流時，需要將電流信號的模擬量經A/D轉換變成數字量，才能夠通過軟件實現與預設值的比較，從而發出有效的保護信號，關閉對半導體開關元件的驅動。A/D轉換需要一定的采樣及響應周期，耗時較長，通常需要幾毫秒(ms)。而半導體開關元件所能承受的過載時間很短，通常只有10μs。電動工具異常過載時，現有的過載保護裝置響應時間過長，很容易因保護不及時，燒毀半導體開關元件，失去保護功能，甚至使PCB過熱，引發起火等危險，使電動工具報廢。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種能夠迅速響應過載狀態的電機過載保護裝置。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

本發明首先提供一種電動工具，包括：電機，包括定子和轉子；電機軸，由所述電機的轉子驅動；輸出軸，用于驅動工具附件；傳動裝置，用于連接所述電機軸與所述輸出軸；驅動電路，所述驅動電路用于輸出開關信號，所述開關信號用于控制所述電機的轉子運轉；控制單元，包括控制芯片，用于輸出控制信號以控制所述驅動電路；其中，所述電動工具還包括過流比較電路和驅動模塊，所述過流比較電路和所述驅動模塊集成在所述控制芯片內，所述控制芯片具有過流信號輸入端；所述過流信號輸入端用于獲取所述電機的母線電流和/或相電流，將所述電機的母線電流和/或相電流輸入至所述過流比較電路；所述過流比較電路用以將所述過流信號輸入端的信號與閾值進行比較，根據比較結果輸出驅動信號控制所述驅動模塊切換驅動狀態；所述驅動模塊用以根據所述過流比較電路的驅動信號，輸出控制信號至所述驅動電路；其中，從所述過流信號輸入端獲取到過流的所述電機的母線電流和/或相電流至所述驅動模塊的輸出端輸出相應控制信號之間的響應時間間隔小于等于20μs。

可選的，上述電動工具中，所述控制芯片的面積不大于240mm²。