电机驱动专利

实用新型名称

一种直流有刷、无刷电机综合控制器。

摘要

本实用新型是一种直流电机综合控制器，包括单片机控制电路（1）、MOS 管桥式驱动电路（2）、档位切换电路（3）、接口电路（4）。该控制器能实现直流电机的综合控制，通过档位切换，能实现①直流有刷电机②直流无刷电机两种模式的转速控制。无刷电机模式下，通过接口电路采集霍尔角度信号。控制信号输入有①模拟信号②PWM信号两种输入方式。在PWM信号模式下，能实现控制器联网控制，由一个控制终端通过PWM信号同时控制多路电机。

权利要求书

1．一种直流有刷、无刷电机综合控制器，其特征在于：包括单片机控制电路（1）、MOS管桥式驱动电路（2）、档位切换电路（3）、接口电路（4）。通过档位切换电路中的档位切换，改变单片机控制电路中的输入输出信号模式，改变MOS管桥式驱动电路的驱动方式，实现直流有刷、无刷电机的控制。实现控制器系统联网控制。

2. 根据权利要求1所述的直流有刷、无刷电机综合控制器，其特征在于：所述的MOS管桥式驱动器采用了6片N沟道MOSFET，由3片MOS驱动芯片IR2104驱动，构成3个半桥驱动电路。有刷电机接线使用其中2个半桥，组成全桥驱动电路。无刷电机使用3个半桥，三相绕组采用星状连接，构成驱动电路。

3. 根据权利要求1所述的直流有刷、无刷电机综合控制器，其特征在于：所述的单片机控制电路采用了STM8单片机作为主控制器，通过检查档位切换电路的模式信号，实现不同工作状态。有刷电机模式下，单片机输出端两个IO口输出互补PWM信号，控制直流有刷电机。无刷模式下，单片机通过接口电路反馈的霍尔相位信号，控制三个IO口信号输出顺便及频率，控制直流无刷电机。输入模式中，在模拟信号模式下，单片机通过内部AD采集模拟电压信号所反映的控制量大小，对应输出相应等值的速度信号。PWM模式下，单片机通过计时器读取PWM信号占空比，对于输出相应等值的数度信号。

4.根据权利要求1所述的直流有刷、无刷电机综合控制器，其特征在于：所述的档位切换电路由短接开关组成，接口分别于单片机对应IO口相连。

5.根据权利要求1所述的直流有刷、无刷电机综合控制器，其特征在于：所述控制器采用PWM模式时，可以由一台总控制器发出多路PWM信号分别控制多个电机控制器，实现统一联网控制。

说明书

技术领域

本实用新型涉及直流电机控制方面的调速设备，特别是涉及多种类型直流电机的联合控制，具有提供模拟和PWM信号控制的有刷、无刷电机驱动装置，需要多电机联网统一控制。

技术背景

目前直流电机调速控制设备只能单独控制一种类型电机，每种电机必须配置

一个单独的控制器，设备成本高。各控制器只能单独工作，不能组合成系统统一控制，不利于工业生产的智能化。

实用新型内容

为了克服上述技术存在的缺陷，本实用新型提供了一种由单片机控制系统和MOS管桥式驱动电路组成的有刷、无刷直流电机综合控制器。由单片机系统接收和处理输入信号，并且输出控制MOS管桥式驱动电路，达到控制电机的正反转其转速控制。档位切换电路，通过切换输出模式档位，单片机检查到档位信号后对应实行有刷模式和无刷模式驱动。通过切换输入模式档位，单片机可接受模拟信号和PWM信号两种信号。所有驱动器切换成PWM模式时，可以由一台总控制器输出多路PWM信号分别控制所有驱动器。

在所述的单片机控制系统中

为了实现上述目的，本实用新型的原理如下;

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下;

1．一种基于PWM波控制和模拟调速器控制的直流电机调速器，设计了6片N-MOSFET做驱动。

2．采用STM8单片机作为信号采集器，通过IO口定时器采集PWM波信号或者通过内置AD采样模拟信号，获取调速信息。

3．采用STM8单片机作为控制器，通过IO口输出PWM波信号控制调速器，达到驱动电机的目的。

4．通过选择驱动模式，分别控制3组半桥驱动组。使用1、2组时驱动有刷电机，使用1、2、3组时控制无刷电机。

具体实施方式

为了使本使用新型的设计特征、技术手段易于明白理解，以下结合具体实施例进一步阐述本实用新型。

实施例：

选择档位A，JP1和GND端口连接有刷直流电机，接通电源12V。信号输入端口P1接入一组互补PWM信号线，C端高电平，D端低电平，电机正转；C 端低电平，D端高电平，电机反转。

选择档位A，JP1和GND端口连接有刷直流电机，接通电源12V。信号输入端口P2接入一组5V电位器，E端接可调接口，F端接地，调节点位器位置，电机正转且转速变化；E端接地，F端接可调接口，调节点位器位置，电机反转且转速变化。

选择档位B，JP1、JP2、JP3端口连接有刷直流电机，接通电源12V。信号输入端口P1接入一组互补PWM信号线，C端高电平，D端低电平，电机正转；C 端低电平，D端高电平，电机反转。

选择档位B，JP1、JP2、JP3端口连接有刷直流电机，接通电源12V。信号输入端口P2接入一组5V电位器，E端接可调接口，F端接地，调节点位器位置，电机正转且转速变化；E端接地，F端接可调接口，调节点位器位置，电机反转

且转速变化；说明书附图%

图1