[實用新型]一種適用水表閥控上低成本直流電機驅動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922315425.2
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN212811591U
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 段桂利;許占海;范振坤
• 申請（專利權）人: 威海宙斯盾智能科技有限公司
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00;H02P7/03;H02P7/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種適用水表閥控上低成本直流電機驅動裝置，屬于電子水表技術領域，本實用新型提供了一種低成本的直流電機驅動原理，由主控單片機、一路模擬/數字轉換單元、兩路PWM輸出及一路通用GPIO組成，相比市面上集成電路驅動直流電機，本實用新型成本約占集成電路驅動本成的20%，且具有可軟件自由設置的過流檢測閾值，實時采集驅動電流，可對電機的轉向實時改變，對電機轉速控制可以達到滿速百分比0?100的精細改變，采用帶死區(qū)的PMW輸出也可以防止電機驅動橋臂直通損壞元件的隱患，電路設計簡單，邏輯清晰，適合于大規(guī)模推廣應用。

技術領域

本實用新型涉及電子水表技術領域,特別涉及一種適用水表閥控上低成本直流電機驅動裝置。

背景技術

目前，水表閥門控制系統(tǒng)中多采用集成驅動電路的驅動方式，例如：TI公司型號為DRV8832的直流電機驅動芯片，國產型號為BL8310的直流電機驅動芯片等等，這些芯片集成度高，外圍電路相對簡單，穩(wěn)定性也較高，但成本也相對較高，目前市場上產品價格競爭激烈，生產商對元器件成本也較為敏感，特別在水表行業(yè)，產品的售價低，利潤低。在保證產品性能穩(wěn)定的前提下，降低成本，便成了比較重要的工作之一。

因此，發(fā)明一種高穩(wěn)定性，低成本的驅動裝置解決上述問題是很有必要的。

實用新型內容

本實用新型的目的為解決背景技術中涉及的問題，提出了一種適用水表閥控上低成本直流電機驅動裝置。

本實用新型以分立元件搭建直流電機驅動電路，使用主控單片機中的一路模擬/數字轉換單元、兩路PWM輸出及一路通用GPIO，實現直流電機的驅動方法，包括轉向控制、轉速控制、過流保護等功能。

本實用新型，是一種低成本的，適用在水表閥控上的直流電機驅動裝置，包括H橋部分、PWM輸出部分、模擬/數字轉換部分、控制部分、軟件代碼部分。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理圖。

圖2為本實用新型的驅動波形圖。

圖3為本實用新型的功能框圖。

圖中符號說明：3-1.正轉控制元件，3-2.反轉控制元件，3-3.主控MUC，3-4.正轉上臂，3-5.反轉上臂，3-6.正轉下臂，3-7.反轉下臂，3-8.過流采樣元件。

具體實施方式

本實用新型主要通過分立元件及共用主控MCU的小部分資源，實現低成本、高穩(wěn)定性的驅動功能。

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。

圖1中，描述了一種適用水表閥控上低成本直流電機驅動裝置的基本原理，其原理分為H橋轉換部分、過流檢測部分、轉向/轉速控制部分。

所述的標識(5)為驅動電源，此電源選擇與電機供電電壓等同。

所述的H格轉換部分，圖中Q21、Q22、Q23、Q24組成H全橋電路，Q24與 Q21同時導通且Q23與Q22同時截止時，電機正轉運行，Q23與Q22同時導通且 Q24與Q21同時截止時，電機反轉運行。圖中R120與R121在特定的情況下，調節(jié)電機限流，需根據電機的數據手冊選值。圖中R114、R115、R118、R119用來調節(jié)H橋的三極管元件驅動電流及防止H格直通損壞元件。R78、R79、R97、 R98為轉向/轉速三極管提供偏置電壓，抑制溫飄。R122為電機電流采樣電阻，由主控MCU的ADC采樣，濾波處理后，毫秒內解析出當前電機電流，通過軟件可設定過流值，設置靈活，無需復要的硬件電路調試匹配。

所述的轉向/轉速控制部分，圖中標識(1)、(2)處，其位置與主控MCU的兩路PWM信號引腳分別相連，雙路輸出帶死區(qū)控制的PWM信號，通過Q13及Q15 兩個三極管對H橋進行脈寬調制輸出。

圖2中，具體描述了本實用新型的驅動波形。

所述的波形為一個轉向周期的示意圖，以正轉周期舉例，反轉周期同理。 2-1為驅動波形的輸入端A，即主控MCU輸出的波形A端，當前周期其輸出為高電平，同時2-2為驅動波形的輸入端B，當前輸出為低電平。此時，電機正轉。時間軸后移，2-1與2-2周時輸出低，電機待機，如此，在20KHz的驅動頻率下，對應的2-3與2-4之間產生微妙級滯后PWM調制輸出的電壓作用在電機兩端，實現電機正轉驅動。PWM由0-100改變時，電機由停止變?yōu)樽罡咿D速。