專利名稱：微電機(jī)保護(hù)電路、搜索燈控制裝置及微電機(jī)過流控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于強(qiáng)光搜索燈領(lǐng)域，尤其涉及微電機(jī)保護(hù)電路、搜索燈控制裝置及微電
機(jī)過流控制方法。
背景技術(shù)：
微電機(jī)在阻轉(zhuǎn)狀態(tài)時，電流會變大，微電機(jī)會因為電流過大產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致微電機(jī)的使用壽命縮短，甚至燒毀。因此，必須對微電機(jī)的電流進(jìn)行限制，從而達(dá)到保護(hù)微電機(jī)的目的；由于微電機(jī)正常啟動時，瞬間電流會很大，持續(xù)約幾百毫秒后恢復(fù)正常，啟動電流比正常工作電流大幾十倍，所以現(xiàn)有技術(shù)對微電機(jī)的保護(hù)中， 一般采用電解電容充電進(jìn)行電壓上升從而判斷是電機(jī)阻轉(zhuǎn)還是啟動狀態(tài)。 圖l示出了現(xiàn)有技術(shù)提供的微電機(jī)保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)微電機(jī)開啟時，電源POWER提供供電電壓，電流經(jīng)過微電機(jī)11流過采樣電阻R2然后流回電源POWER。采樣電阻R2將從微電機(jī)11流出的電流采樣后，經(jīng)過限流R1后對電容C1充電，電容C1兩端的電壓逐漸上升，當(dāng)電容C1兩端的電壓高于5V基準(zhǔn)電壓時，比較器輸出跳轉(zhuǎn)控制信號，向微電機(jī)控制電路12輸出微電機(jī)過流信號，微電機(jī)控制電路12將微電機(jī)11關(guān)閉。電容C1充電到5V的時間必須大于微電機(jī)11的啟動時間。 其中，電容Cl可以選用固態(tài)鉭電容或電解電容，由于固態(tài)鉭電容的容量較小，且價格貴，不適用，因此一般選用電解電容。然而電解電容在工作兩千小時后，電解液會慢慢出現(xiàn)干涸現(xiàn)象，容量變小，隨著時間推移，微電機(jī)11的電路系統(tǒng)將變得不穩(wěn)定，出現(xiàn)微電機(jī)11無法開啟的現(xiàn)象；而且電解電容體積大，不利于縮小電路板尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種微電機(jī)保護(hù)電路，旨在解決現(xiàn)有的微電機(jī)保護(hù)電路性能不穩(wěn)定、電路板尺寸大的問題。 本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種微電機(jī)保護(hù)電路，所述微電機(jī)保護(hù)電路包括采樣電路，其輸入端與微電機(jī)連接，對所述微電機(jī)的工作電流進(jìn)行采樣；以及單片機(jī)，其與所述采樣電路的輸出端連接，根據(jù)所述采樣電路的輸出對過電流時間進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測到的過電流時間大于所述微電機(jī)的正常啟動時間時，控制所述微電機(jī)停止工作；所述采樣電路包括比較單元，依次串聯(lián)連接在所述比較單元的同相輸入端與地之間的限流電阻R4和采樣電阻R3，連接在所述比較單元的反相輸入端的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元，以及連接在所述比較單元的同相輸入端與地之間的濾波電容C13 ;所述比較單元的輸出端作為所述采樣電路的輸出端與所述單片機(jī)連接；所述限流電阻R4與所述采樣電阻R3的串聯(lián)連接端作為所述采樣電路的輸入端與所述微電機(jī)連接。 更進(jìn)一步地，所述比較單元包括比較器以及反饋電阻R8，所述比較器的同相輸入端通過所述濾波電容C13接地，所述比較器的同相輸入端還通過所述限流電阻R4與所述微電機(jī)連接，所述比較器的同相輸入端還通過所述反饋電阻R8連接至所述比較器的輸出端；所述比較器的反相輸入端連接所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元；所述比較器的電源端接第一電壓，所述比較器的地端接地。 更進(jìn)一步地，所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元包括電壓可調(diào)穩(wěn)壓管、分壓電阻R5、分壓電阻R7、以及串聯(lián)連接在第二電壓與地之間的限流電阻R9和濾波電容C5;所述電壓可調(diào)穩(wěn)壓管的一端連接至所述限流電阻R9與所述濾波電容C5的串聯(lián)連接端，所述電壓可調(diào)穩(wěn)壓管的另一端接地，所述電壓可調(diào)穩(wěn)壓管的輸出端通過依次串聯(lián)連接的所述分壓電阻R7和所述分壓電阻R5接地；所述分壓電阻R7與所述分壓電阻R5的串聯(lián)連接端連接至所述比較器的反相輸入端。 更進(jìn)一步地，所述電壓可調(diào)穩(wěn)壓管為TL431芯片。 更進(jìn)一步地，所述采樣電路還包括依次串聯(lián)連接在所述比較器的輸出端與地之間的電阻R10和電阻Rll，所述電阻R10與所述電阻Rll的串聯(lián)連接端與所述單片機(jī)連接。
本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種搜索燈控制裝置，其包括微電機(jī)保護(hù)電路，分別與所述微電機(jī)保護(hù)電路連接的光源開關(guān)電路、遙控接收電路、線控電路以及微電機(jī)，所述微電機(jī)保護(hù)電路為上述的微電機(jī)保護(hù)電路。 本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種采用上述微電機(jī)保護(hù)電路的微電機(jī)過流控制方法，包括下述步驟 實時采集微電機(jī)的輸入電流，并將所述輸入電流與預(yù)設(shè)電流進(jìn)行比較，當(dāng)所述輸
入電流超過預(yù)設(shè)電流時，輸出采樣信號； 當(dāng)單片機(jī)接收到所述采樣信號時，啟動計時； 判斷計時是否小于預(yù)設(shè)的微電機(jī)啟動時間，若否，則判定為微電機(jī)過流，由單片機(jī)控制微電機(jī)停止工作。 本發(fā)明提供的微電機(jī)保護(hù)電路采用單片機(jī)對微電機(jī)的過電流時間進(jìn)行檢領(lǐng)"當(dāng)檢測到的過電流時間大于微電機(jī)的正常啟動時間時，控制微電機(jī)停止工作，保護(hù)微電機(jī)不被損壞；可以準(zhǔn)確的判斷過電流時間，精確的控制控制微電機(jī)的啟動或者阻轉(zhuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高；另外由于采用可調(diào)的基準(zhǔn)電壓，且單片機(jī)程序的可重復(fù)編寫，使得微電機(jī)保護(hù)電路更適用于各種不同型號的微電機(jī)中，提高了產(chǎn)品的可靠性，擴(kuò)大了使用范圍，便于電路板的模塊化。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的微電機(jī)保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實施例提供的搜索燈控制裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明實施例提供的微電機(jī)保護(hù)電路的電路 圖4是本發(fā)明實施例提供的微電機(jī)過流控制方法的工作流程圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 本發(fā)明提供的微電機(jī)保護(hù)電路采用單片機(jī)對微電機(jī)的過電流時間進(jìn)行判斷，可以
4準(zhǔn)確的判斷過電流時間，從而精確的控制微電機(jī)的啟動或者阻轉(zhuǎn)；抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。 本發(fā)明實施例提供的搜索燈控制裝置的模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，詳述如下。 搜索燈控制裝置包括電源電路21、光源開關(guān)電路22、遙控接收電路25、線控電路29、微電機(jī)26以及微電機(jī)保護(hù)電路，其中微電機(jī)保護(hù)電路包括單片機(jī)27以及采樣電路28 ;采樣電路28的輸入端與微電機(jī)26連接，對微電機(jī)26的工作電流進(jìn)行采樣；單片機(jī)27與采樣電路28的輸出端連接，根據(jù)采樣電路28的輸出對過電流時間進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測到的過電流時間大于微電機(jī)26的正常啟動時間時，控制微電機(jī)26停止工作；電源電路21用于為其它電路提供工作電源；光源開關(guān)電路22的輸出端連接鎮(zhèn)流器23，鎮(zhèn)流器23的輸出端連接燈24，光源開關(guān)電路22的控制端連接至單片機(jī)27的輸出端，遙控接收電路25的輸入端接收外部的遙控信號，遙控接收電路25的輸出端連接至單片機(jī)27的輸入端，線控電路29的輸出端連接至單片機(jī)27的輸入端，根據(jù)遙控接收電路25接收到的外部的遙控信號或者線控電路29輸出的控制信號，單片機(jī)27輸出控制信號給光源開關(guān)電路22，光源開關(guān)電路22控制鎮(zhèn)流器23，鎮(zhèn)流器23控制燈24的打開或關(guān)閉。 在本發(fā)明實施例中，"過電流"是相對于微電機(jī)26的正常工作電流而言，一般比正常工作電流大十倍以上；在微電機(jī)26正常啟動時，微電機(jī)26從靜止到正常轉(zhuǎn)動這段時間內(nèi)，微電機(jī)的電流大于正常轉(zhuǎn)動時的電流，那么可以定義從微電機(jī)靜止到微電機(jī)正常運轉(zhuǎn)的這段時間為"過電流時間"，即微電機(jī)超過正常轉(zhuǎn)動電流的時間。 在本發(fā)明實施例中，微電機(jī)保護(hù)電路的具體電路圖如圖3所示，由于單片機(jī)電路屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳述，為了便于說明，僅示出了采樣電路28的具體電路圖，詳述如下。 采樣電路28包括比較單元281，依次串聯(lián)連接在比較單元281的同向輸入端與地之間的限流電阻R4和采樣電阻R3，連接在比較單元281的反向輸入端的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元282，以及濾波電容C13 ;比較單元281的輸出端作為采樣電路28的輸出端與單片機(jī)27連接；限流電阻R4與采樣電阻R3的串聯(lián)連接端Sl作為采樣電路28的輸入端與微電機(jī)26連接。 作為本發(fā)明的一個實施例，比較單元281包括比較器U5A以及反饋電阻R8，其中比較器U5A的同相輸入端+通過濾波電容C13接地，比較器U5A的同相輸入端+還通過限流電阻R4與微電機(jī)26連接，比較器U5A的同相輸入端+還通過反饋電阻R8連接至比較器的輸出端；比較器U5A的反相輸入端-連接基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元282 ;比較器U5A的電源端接第一電壓VCC，比較器U5A的地端接地。 在本發(fā)明實施例中，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元282包括電壓可調(diào)穩(wěn)壓管U8、分壓電阻R5、分壓電阻R7以及串聯(lián)連接在第二電壓(+5V)與地之間的限流電阻R9和濾波電容C5 ;電壓可調(diào)穩(wěn)壓管U8的輸入端連接至限流電阻R9與濾波電容C5的串聯(lián)連接端S2，電壓可調(diào)穩(wěn)壓管U8的輸出端通過依次串聯(lián)連接的分壓電阻R7和分壓電阻R5接地，電壓可調(diào)穩(wěn)壓管U8的地端接地；分壓電阻R7與分壓電阻R5的串聯(lián)連接端S3連接至比較器U5A的反相輸入端_。 作為本發(fā)明的一個實施 ，電壓可調(diào)穩(wěn)壓管U8可以為TL431芯片。
在本發(fā)明實施例中，采樣電路28還包括依次串聯(lián)連接在比較器U5A的輸出端與 地之間的分壓電阻RIO和分壓電阻Rll，其中，分壓電阻RIO與分壓電阻Rll的串聯(lián)連接端 S4與單片機(jī)27連接；由于比較器U5A輸出的電壓一般為12V，而單片機(jī)27的I/O 口的電壓 一般低于5V，所以采用串聯(lián)連接的分壓電阻R10與分壓電阻R11將比較器U5A輸出的電壓 轉(zhuǎn)換為單片機(jī)27的I/O 口所需的電壓，保護(hù)單片機(jī)27不會被燒毀。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例提供的微電機(jī)保護(hù)電路不再使用電解電容，而是 采用單片機(jī)計算過電流時間，通過采樣電路28采樣微電機(jī)輸入電流，從而計算微電機(jī)26從 靜止到微電機(jī)26正常運轉(zhuǎn)的這段"過電流時間"，利用單片機(jī)27計算過電流時間可以更準(zhǔn) 確的判斷過電流時間，解決了電解電容體積大不利于縮小電路板尺寸的問題，同時抗干擾 能力強(qiáng)，可靠性高。 為了更進(jìn)一步說明本發(fā)明實施例提供的微電機(jī)保護(hù)電路，現(xiàn)結(jié)合圖3詳述其工作 原理如下 單片機(jī)27輸出微電機(jī)工作控制信號，微電機(jī)26啟動，采樣電阻R3上有電流通過， 采樣電阻R3兩端的采樣電壓經(jīng)過限流電阻R4限流后輸入給比較器U5A的同相輸入端+，而 比較器U5A的反相輸入端-接一基準(zhǔn)電壓，該基準(zhǔn)電壓是由一路+5V電源經(jīng)過限流電阻R9 限流，然后經(jīng)過電壓可調(diào)穩(wěn)壓管U8穩(wěn)壓后，再經(jīng)過分壓電阻R7和分壓電阻R5分壓后提供 的。 采用單片機(jī)27設(shè)置微電機(jī)26的啟動時間為Tl，為了便于說明，可以定義單片機(jī) 27設(shè)置的微電機(jī)26啟動時間Tl為閾值時間Tl，為了防止誤動作，該閾值時間Tl應(yīng)該大于 微電機(jī)26的實際正常啟動時間。當(dāng)微電機(jī)26工作時，單片機(jī)27對實際中的過電流時間T2 進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測到的過電流時間T2小于閾值時間Tl時，則單片機(jī)27判斷為微電機(jī)26的 啟動電流，微電機(jī)26正常工作；當(dāng)檢測到的過電流時間T2大于閾值時間T1時，則單片機(jī)27 判斷為微電機(jī)26過流，即發(fā)生了外力阻轉(zhuǎn)(微電機(jī)26轉(zhuǎn)動的過程中被其他物體擋住，轉(zhuǎn)不 動，相當(dāng)于外力阻礙其轉(zhuǎn)動)，微電機(jī)保護(hù)電路就會發(fā)出過電流控制信號，由單片機(jī)27控制 微電機(jī)26停止工作，在發(fā)生了外力阻轉(zhuǎn)的情況下，對微電機(jī)26進(jìn)行保護(hù)。
在本發(fā)明實施例中，連接在比較器U5A的反相輸入端_的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元282 產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓可根據(jù)不同型號的微電機(jī)26進(jìn)行相適應(yīng)的調(diào)節(jié)，使用范圍廣，可以應(yīng)用于 不同型號的微電機(jī)26電路中。 圖4示出了本發(fā)明實施例提供的微電機(jī)過流控制方法的工作流程，為了便于說 明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，詳述如下。
微電機(jī)過流控制方法包括以下步驟 第一步、實時采集微電機(jī)的輸入電流，并將所述輸入電流與預(yù)設(shè)電流進(jìn)行比較，當(dāng)
所述輸入電流超過預(yù)設(shè)電流時，輸出采樣信號； 第二步、當(dāng)單片機(jī)接收到采樣信號時，啟動計時； 第三步、判斷計時是否小于預(yù)設(shè)的微電機(jī)啟動時間，若否，則判定為微電機(jī)過流， 由單片機(jī)控制微電機(jī)停止工作；若是，則判定為微電機(jī)正常啟動，不執(zhí)行保護(hù)動作。上述第 一步在本發(fā)明實施例中由上述微電機(jī)保護(hù)電路來實現(xiàn)。 本發(fā)明實施例提供的微電機(jī)保護(hù)電路采用單片機(jī)對微電機(jī)的過電流時間進(jìn)行檢 測，當(dāng)檢測到的過電流時間大于微電機(jī)的正常啟動時間時，控制微電機(jī)停止工作，保護(hù)微電機(jī)不被損壞河以準(zhǔn)確的判斷過電流時間，精確的控制控制微電機(jī)的啟動或者阻轉(zhuǎn)，抗干擾 能力強(qiáng)，可靠性高；另外由于采用可調(diào)的基準(zhǔn)電壓，且單片機(jī)程序的可重復(fù)編寫，使得微電 機(jī)保護(hù)電路更適用于各種不同型號的微電機(jī)中，提高了產(chǎn)品的可靠性，擴(kuò)大了使用范圍，便 于電路板的模塊化。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種微電機(jī)保護(hù)電路，其特征在于，所述微電機(jī)保護(hù)電路包括采樣電路，其輸入端與微電機(jī)連接，對所述微電機(jī)的工作電流進(jìn)行采樣；以及單片機(jī)，其與所述采樣電路的輸出端連接，根據(jù)所述采樣電路的輸出對過電流時間進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測到的過電流時間大于所述微電機(jī)的正常啟動時間時，控制所述微電機(jī)停止工作；所述采樣電路包括比較單元，依次串聯(lián)連接在所述比較單元的同相輸入端與地之間的限流電阻R4和采樣電阻R3，連接在所述比較單元的反相輸入端的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元，以及連接在所述比較單元的同相輸入端與地之間的濾波電容C13；所述比較單元的輸出端作為所述采樣電路的輸出端與所述單片機(jī)連接；所述限流電阻R4與所述采樣電阻R3的串聯(lián)連接端作為所述采樣電路的輸入端與所述微電機(jī)連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的微電機(jī)保護(hù)電路，其特征在于，所述比較單元包括比較器以及反饋電阻R8，所述比較器的同相輸入端通過所述濾波電容C13接地，所述比較器的同相輸入端還通過所述限流電阻R4與所述微電機(jī)連接，所述比較器的同相輸入端還通過所述反饋電阻R8連接至所述比較器的輸出端；所述比較器的反相輸入端連接所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元；所述比較器的電源端接第一電壓，所述比較器的地端接地。
3. 如權(quán)利要求2所述的微電機(jī)保護(hù)電路，其特征在于，所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元包括電壓可調(diào)穩(wěn)壓管、分壓電阻R5、分壓電阻R7、以及串聯(lián)連接在第二電壓與地之間的限流電阻R9和濾波電容C5 ;所述電壓可調(diào)穩(wěn)壓管的一端連接至所述限流電阻R9與所述濾波電容C5的串聯(lián)連接端，所述電壓可調(diào)穩(wěn)壓管的另一端接地，所述電壓可調(diào)穩(wěn)壓管的輸出端通過依次串聯(lián)連接的所述分壓電阻R7和所述分壓電阻R5接地；所述分壓電阻R7與所述分壓電阻R5的串聯(lián)連接端連接至所述比較器的反相輸入端。
4. 如權(quán)利要求3所述的微電機(jī)保護(hù)電路，其特征在于，所述電壓可調(diào)穩(wěn)壓管為TL431芯片。
5. 如權(quán)利要求3所述的微電機(jī)保護(hù)電路，其特征在于，所述采樣電路還包括依次串聯(lián)連接在所述比較器的輸出端與地之間的電阻R10和電阻Rll，所述電阻R10與所述電阻Rll的串聯(lián)連接端與所述單片機(jī)連接。
6. —種搜索燈控制裝置，其包括微電機(jī)保護(hù)電路，分別與所述微電機(jī)保護(hù)電路連接的光源開關(guān)電路、遙控接收電路、線控電路以及微電機(jī)，其特征在于，所述微電機(jī)保護(hù)電路為權(quán)利要求1-5任一項所述的微電機(jī)保護(hù)電路。
7. —種采用權(quán)利要求l-5任一項所述的微電機(jī)保護(hù)電路的微電機(jī)過流控制方法，其特征在于，包括下述步驟實時采集微電機(jī)的輸入電流，并將所述輸入電流與預(yù)設(shè)電流進(jìn)行比較，當(dāng)所述輸入電流超過預(yù)設(shè)電流時，輸出采樣信號；當(dāng)單片機(jī)接收到所述采樣信號時，啟動計時；判斷計時是否小于預(yù)設(shè)的微電機(jī)啟動時間，若否，則判定為微電機(jī)過流，由單片機(jī)控制微電機(jī)停止工作。
全文摘要
本發(fā)明適用于強(qiáng)光搜索燈領(lǐng)域，提供了一種微電機(jī)保護(hù)電路、搜索燈控制裝置及微電機(jī)過流控制方法；微電機(jī)保護(hù)電路包括采樣電路以及單片機(jī)，采樣電路包括比較單元，依次串聯(lián)連接在所述比較單元的同相輸入端與地之間的限流電阻R4和采樣電阻R3，連接在所述比較單元的反相輸入端的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生單元，以及連接在所述比較單元的同相輸入端與地之間的濾波電容C13；所述比較單元的輸出端作為所述采樣電路的輸出端與所述單片機(jī)連接；所述限流電阻R4與所述采樣電阻R3的串聯(lián)連接端作為所述采樣電路的輸入端與所述微電機(jī)連接。本發(fā)明提供的微電機(jī)保護(hù)電路抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。
文檔編號H02H7/085GK101710693SQ20091010998
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者周明杰, 張成良, 李萬豐, 陳永倫 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司