直流有刷电机的续流保护电路0001

1、本实用新型公开了一种直流有刷电机的续流保护电路， 通过独立开启一个 续流回路将电流释放回直流有刷电机，基本杜绝了二极管烧毁的可能。本实用 新型包含有 MCU 控制模块， MCU 控制模块连接续流保护模块；续流保护模 块包括电阻 R1、R2、R4 ，三极管 Q2，P-MOS 管 Q1。本实用新型在直流有 刷电机完全停止后，再关闭独立续流回路，因独立续流回路的开启内阻很小， 所以续流时的发热也非常小， 可以较好的解决二极管续流导致的发热及烧管问 题。 100004 2010.2 摘要附图 100005 2010.2 1、一种直流有刷电机的续流保护电路，包含有： MCU 控制模块（ 11）， 所述

2、MCU 控制模块（ 11）包含有 IC 芯片 U1 、电容 C1 ，其特征在于，所述 MCU 控制模块（ 11）连接续流保护模块（ 16）；所述续流保护模块（ 16 ）包 括电阻 R1、R2、R4，三极管 Q2，P-MOS 管 Q1； 所述 MCU 控制模块（ 11）信号控制管脚的 PA4 管脚经过电阻 R4 后接到 三极管 Q2 的B极，所述三极管 Q2的 E极接电源地，所述三极管 Q2 的C极 经过电阻 R2 、R1 后接到直流有刷电机 M 的正极，所述三极管 Q2 的 C 极经 过电阻 R2 后接到 P-MOS 管 Q1 的 G 极，所述 P-MOS 管 Q1 的 D 极接直流 有刷电机

3、 M 的正极，所述 P-MOS 管 Q1 的 S 极接直流有刷电机 M 的负极。 2 、根据权利要求 1 所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在 于，所述 P-MOS 管 Q1 与直流有刷电机 M 之间并联二极管 D1 ，所述二极管 D1 的负极接直流有刷电机 M 的正极，所述二极管 D1 的正极接直流有刷电机 M 的负极。 3 、根据权利要求 2 所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在 于，所述 IC 芯片 U1 的 VDD1 、VDD2 、VDDA 、VREF+管脚接直流电源 Vcc， 所述直流电源 Vcc 经过电容 C1 后接电源地，所述 IC 芯片 U1 的 VSS1

4、、VSS2 管脚接电源地。 4 、根据权利要求 2 所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在 于，所述 MCU 控制模块（ 11）信号控制管脚的 PA3 管脚经过电阻 R3 后接到 P-MOS 管Q3的G极，所述P-MOS 管Q3的D极接直流有刷电机 M的负极， 所述P-MOS 管Q1的S极经过电池群组 BATT 后接到直流有刷电机 M的正极， 所述电池群组 BATT 的正极接直流有刷电机 M 的正极，所述电池群组 BATT 的负极接 P-MOS 管 Q1 的 S 极。 100001 2010.2 5 、根据权利要求 4 所述的一种直流有刷电机的续流保护电路，其特征在 于，所述 P-MO

5、S 管 Q1 的 S 极与电池群组 BATT 的负极接电源地，所述电池 群组 BATT 由若干电池组 Bx 组成。 100001 2010.2 说明书 一种直流有刷电机的续流保护电路 技术领域 本实用新型涉及一种电机保护电路， 尤其是涉及一种使用电池驱动的电动 工具等的直流有刷电机保护电路。 背景技术 目前电动工具大部分使用直流有刷电机作为动力执行机构； 在直流有刷电 机断电停止时，直流有刷电机内线圈即电感电流不能突变，则会在直流有刷电 机断电瞬间产生反向电动势， 此反相电动势在不做处理的情况下会对电动工具 的电路板以及直流有刷电机具有较大的破坏作用。 目前最常用的处理方式是与直流有刷电机并联

6、一个二极管， 用于直流有刷 电机断电后的电流续流，从而限制反向电动势的，此方法电路简单，但其存在 弊端为二极管导通时存在 0.30.6V 的压降u，当有电流 i 流过二极管时，即 存在实时功耗 p =u*i 。在直流有刷电机断电时会产生瞬时的温升，当电流 i 较大时，二极管亦会烧毁。 常用的续流保护参见附图 1 所示，当 MCU 控制模块需要关断直流有刷电 机时， PA2 脚输出低电平， Q3 关闭，直流有刷电机由二极管 D1 进行电流 i 的续流。此时 D1 上产生图示方向的压降，当瞬时电流 i 足够大时，二极管 D1 即会因此而过热或者烧毁。 实用新型内容 本实用新型的目的是为了克服现有技

7、术的不足， 解决直流有刷电机断电停 100002 2010.2 说明书 止时，续流二极管发热或者烧毁的问题，提供一种直流有刷电机的续流保护电 路，在直流有刷电机停止时，通过独立开启一个续流回路将电流释放回直流有 刷电机，直流有刷电机完全停止后，再关闭此独立续流回路，因独立续流回路 的开启内阻很小， 所以续流时的发热也非常小， 基本杜绝了二极管烧毁的可能。 为达到上述目的，本实用新型采用以下方案： 一种直流有刷电机的续流保护电路，包含有： MCU 控制模块， MCU 控制 模块包含有 IC 芯片 U1 、电容 C1 ， MCU 控制模块连接续流保护模块；续流 保护模块包括电阻 R1、R2、R4，

8、三极管 Q2，P-MOS 管 Q1 ； MCU 控制模块信号控制管脚的 PA4 管脚经过电阻 R4 后接到三极管 Q2 的B极（基极），三极管 Q2的E极（发射极）接电源地，三极管 Q2 的C极 （集电极）经过电阻 R2、R1后接到直流有刷电机 M的正极，三极管 Q2的C 极（集电极）经过电阻 R2 后接到 P-MOS 管 Q1 的 G 极（栅极）， P-MOS 管 Q1 的D极（漏极）接直流有刷电机 M的正极， P-MOS 管Q1 的S极（源极） 接直流有刷电机 M 的负极。 在其中一些实施例中， 所述 P-MOS 管 Q1 与直流有刷电机 M 之间并联二 极管 D1 ，二极管 D1 的负极

9、接直流有刷电机 M 的正极，二极管 D1 的正极接 直流有刷电机 M 的负极。 P-MOS 管 Q1 、直流有刷电机 M 与其并联的二极管 D1 组成续流回路。 在其中一些实施例中， 所述 IC 芯片 U1 的 VDD1 、VDD2 、VDDA 、VREF+ 管脚接直流电源 Vcc ，直流电源 Vcc 经过电容 C1 后接电源地， IC 芯片 U1 的 VSS1 、VSS2 管脚接电源地。 在其中一些实施例中， 所述 MCU 控制模块信号控制管脚的 PA3 管脚经过 电阻 R3后接到 P-MOS 管Q3 的 G极（栅极），P-MOS 管Q3 的 D极（漏极） 100002 2010.2 说明书

10、 接直流有刷电机 M 的负极，P-MOS 管 Q1 的 S 极（源极）经过电池群组 BATT 后接到直流有刷电机 M 的正极，电池群组 BATT 的正极接直流有刷电机 M 的 正极，电池群组 BATT 的负极接 P-MOS 管 Q1 的 S 极（源极）。 在其中一些实施例中，所述P-MOS管Q1的S极（源极）与电池群组 BATT 的负极接电源地，电池群组 BATT 由若干电池组 Bx 组成。 本实用新型通过独立开启一个续流回路将电流释放回直流有刷电机， 直流 有刷电机完全停止后，再关闭此独立续流回路，因独立续流回路的开启内阻很 小，所以续流时的发热也非常小，基本杜绝了二极管烧毁的可能，因此可以

11、较 好的解决二极管续流导致的发热及烧管问题。 附图说明 图 1 为现有测试系统的电路示意图； 图 2 为本实用新型实施例的电路原理图； 图 3 为本实用新型实施例的开关状态切换示意图。 具体实施方式 为能进一步了解本实用新型的特征、 技术手段以及所达到的具体目的、功 能，解析本实用新型的优点与精神， 藉由以下通过实施例对本实用新型做进一 步的阐述。 本实用新型包含有 MCU 控制模块 11，MCU 控制模块 11 包含有 IC 芯片 U1、电容 C1，MCU 控制模块 11连接续流保护模块 16；续流保护模块 16 包 括电阻 R1、R2、R4，三极管 Q2，P-MOS 管 Q1。MCU 控制

12、模块 11 信号控 制管脚的 PA4 管脚经过电阻 R4 后接到三极管 Q2 的 B 极（基极），三极管 Q2 100002 2010.2 说明书 的 E 极（发射极）接电源地，三极管 Q2 的 C 极（集电极）经过电阻 R2 、R1 后接到直流有刷电机 M 的正极，三极管 Q2 的 C 极（集电极）经过电阻 R2 后接到 P-MOS 管 Q1 的 G 极（栅极），P-MOS 管 Q1 的 D 极（漏极）接直流 有刷电机 M 的正极，P-MOS 管 Q1 的 S 极（源极）接直流有刷电机 M 的负极。 进一步，在其中一些实施例中， P-MOS 管 Q1 与直流有刷电机 M 之间并 联二极管 D

13、1 ，二极管 D1 的负极接直流有刷电机 M 的正极，二极管 D1 的正 极接直流有刷电机 M 的负极。 P-MOS 管 Q1 、直流有刷电机 M 与其并联的二 极管 D1 组成续流回路。 本实用新型直流有刷电机续流保护装置参见附图 2 所示，该电路比现有电 路多了一个续流保护模块 16，续流保护模块 16 由一个 P-MOS 管 Q1 、一个 三极管 Q2 和电阻 R1 、R2、R4 组成，另外需要 MCU 控制模块 11 给出一个 信号控制的 PA4 管脚。当 MCU 控制模块 11需要关闭直流有刷电机 M 时，PA3 脚输出低电平， P-MOS 管 Q3 关闭，同时 PA4 管脚输出高电

14、平，三极管 Q2 处于导通状态， 从而 P-MOS 管Q1 的 G极被拉低， P-MOS 管 Q1导通，直流 有刷电机 M 的续流回路如附图 2 所示，电流 i 经过 P-MOS 管 Q1 回到直流有 刷电机 M，因为 P-MOS 管 Q1 的内阻为几毫欧至几十毫欧见，所以产生的压 降较小，相比二极管 D1 产生的功耗，可以忽略不计，因此可以较好的解决二 极管 D1 续流导致的发热及烧管问题。 MCU 控制模块 11 信号控制管脚的 PA3 管脚经过电阻 R3 后接到 P-MOS 管 Q3 的 G 极（栅极）， P-MOS 管 Q3 的 D 极（漏极）接直流有刷电机 M 的 负极， P-MOS

15、 管Q1的S极（源极）经过电池群组 BATT 后接到直流有刷电 机 M 的正极，电池群组 BATT 的正极接直流有刷电机 M 的正极，电池群组 BATT 的负极接 P-MOS 管 Q1 的 S 极（源极）。P-MOS 管 Q1 的 S 极（源极）与电 100002 2010.2 说明书 池群组 BATT 的负极接电源地，电池群组 BATT 由若干电池组 Bx 组成。 进一步，在其中一些实施例中， IC 芯片 U1 的 VDD1 、VDD2 、VDDA 、 VREF+管脚接直流电源 Vcc ，直流电源 Vcc经过电容 C1后接电源地， IC 芯 片 U1 的 VSS1 、VSS2 管脚接电源地。

16、 直流有刷电机 M 的一端接在三极管 Q2 的 C 极（集电极），三极管 Q2 的 E 极（发射极）接电源地。 MCU 控制模块 11 信号控制管脚的 PA4 管脚输出 驱动信号经过电阻 R4 分压之后加载到三极管 Q2 的 B 极（基极）以控制三极 管Q2的C极、E极之间导通或关断，从而控制 P-MOS 管Q1导通或断开。 P-MOS 管Q1 的D极（漏极）接直流有刷电机 M的正极， P-MOS 管 Q1的S 极（源极）接直流有刷电机 M 的负极，则可以控制直流有刷电机 M 的运转。 当驱动信号 PA4 管脚输出高电平时，三极管 Q2 导通， P-MOS 管 Q1 导通， 直流有刷电机 M 运转；当驱动信号 PA4 管脚输出低电平时，三极管 Q2 截止， P-MOS 管 Q1 断开，直流有刷电机 M 停转。当三极管 Q2 由导通变为截止时， 直流有刷电机 M 由二极管 D1 进行电流 i 的续流，生出一个较大的自感电压， 所以在直流有刷电机 M 两端反向并联抑制二极管 D1 ，以吸收该电动势。 开关状态切换参见附图 3所示， P-MOS 管Q3 开启后进行一段时间的延 时，等待续流电流 i逐渐降至 0时，再由MCU控制模块 11发出关闭信号，PA4 脚输出低电平。 以上所述实施例仅表达了本实用新型的部分实施方式， 其