專利名稱：一種低壓大功率電機的啟動保護電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電路設計技術領域，尤其涉及一種低壓大功率電機的啟動保護電路。
背景技術：
低壓大功率電機的在啟動時，采用低壓等級，一次通過電流就很大，目前對于該種 電機通常采用軟啟動或串電阻啟動兩種保護措施。由于低壓大功率電機啟動時的電流大， 會在電阻上產(chǎn)生熱損耗使控制器局部溫度快速升高，同時功率電阻體積過于龐大；在低電 壓、大電流、大功率情況下啟動電機時，PWM占空比調(diào)節(jié)不宜過快。采用目前的保護措施，無 論是軟啟動還是串電阻啟動都不能同時兼顧電機啟動的快速性、熱損耗及過熱保護等多項 保護任務，因而有必要提出一種更為有效的保護電路，可以同時兼顧低壓大功率電機啟動 時的多項保護任務。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題就是提供一種低壓大功率電機的啟動保護電路，結(jié)合軟啟 動與串電阻啟的優(yōu)點，反應迅速、可靠性強。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案一種低壓大功率電機的啟動保 護電路，其特征在于包括微處理單元、啟動電阻控制單元、電機驅(qū)動單元以及電流檢測單 元，所述啟動電阻控制單元用于限制電機的啟動電流，所述微處理單元通過電機驅(qū)動單元 連接電機，并通過調(diào)節(jié)電機驅(qū)動單元輸入的占空比控制電機轉(zhuǎn)速，所述微處理單元根據(jù)電 流檢測單元的檢測信號控制電機電路的最大電流。進一步的，所述電機驅(qū)動單元包括PWM驅(qū)動信號單元與驅(qū)動電路。進一步的，所述啟動電阻控制單元包括功率電阻、并聯(lián)在功率電阻上的功率管，所 述微處理單元通過供電單元驅(qū)動功率管導通，在功率管關斷狀態(tài)下，功率電阻接入電機電 路，在功率管導通狀態(tài)下，功率電阻被短接。進一步的，所述供電單元由兩個三極管構(gòu)成。進一步的，所述功率電阻串聯(lián)在電機電源的正極端。進一步的，所述功率管采用NM0S功率管IRFB3207。進一步的，所述微處理單元為升壓芯片MAX5028。本發(fā)明的有益效果采用串電阻啟動后可靠性高、反應速度快，同時結(jié)合軟啟動的 優(yōu)點，功率電阻阻值可減小一倍，通過串接功率電阻與電機電源PWM調(diào)節(jié)相結(jié)合的方法，使 電機啟動過程一直處于大電流且又小于電機極限電流的狀態(tài)，既保護了電機又使得電機啟 動性能大大提升。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明圖1為本發(fā)明的工作原理框3
圖2為本發(fā)明的電路元件連接示意圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，本發(fā)明為一種低壓大功率電機的啟動保護電路，包括微處理單 元1、啟動電阻控制單元4、電機驅(qū)動單元以及電流檢測單元6，所述啟動電阻控制單元4用 于限制電機5的啟動電流，所述微處理單元1通過電機驅(qū)動單元連接電機5，并通過調(diào)節(jié)電 機驅(qū)動單元輸入的占空比控制電機5轉(zhuǎn)速，所述微處理單元1根據(jù)電流檢測單元6的檢測 信號控制電機電路的最大電流。電機驅(qū)動單元包括PWM驅(qū)動信號單元2與驅(qū)動電路3 ；啟動電阻控制單元4包括 功率電阻R、并聯(lián)在功率電阻R上的功率管Q2，所述微處理單元1通過供電單元驅(qū)動功率管 Q2導通，當功率管Q2關斷時，功率電阻R接入電機電路限制啟動電流，當電機5轉(zhuǎn)速達到一 定數(shù)值時功率管Q2導通，功率電阻R被短接，功率管Q2采用NM0S功率管IRFB3207，導通內(nèi) 阻小于10毫歐，導通壓降遠小于一般繼電器，使電壓主要降在電機線圈上。供電單元由兩 個三極管Q1構(gòu)成；功率電阻R的阻值與功率應根據(jù)電機線圈的極限電流來選擇，能保證電 機轉(zhuǎn)速為零且PWM占空比為50%時電機處于安全電流條件下；由于在大電流狀態(tài)下功率電 阻R的分壓很大，為了保證電機電路上橋M0SFET正常工作，功率電阻R串聯(lián)在電機5電源 的正極端，微處理單元1采用升壓芯片MAX5028，該升壓芯片提供35V電壓給兩個三極管Q1 供電，以驅(qū)動功率管Q2導通。啟動電機時，在電機驅(qū)動單元PWM占空比設為50%的條件下接入功率電阻R ；隨著 PWM占空比加大，電機轉(zhuǎn)速提高，電流檢測單元6同時保證電機電路在安全電流下工作；在 電機轉(zhuǎn)速趨于穩(wěn)定時，升壓芯片MAX5028提供35V電壓給兩個三極管Q1供電，驅(qū)動功率管 Q2導通，功率電阻R被短接，調(diào)節(jié)電機驅(qū)動單元的PWM占空比使電機穩(wěn)定運行。上述實施方 式只是本發(fā)明的其中一種實施例，并不對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限制，本領域技術人員可 以根據(jù)圖1中所示原理圖作出各種改變和變形，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應屬于本發(fā) 明所附權利要求所定義的范圍。
權利要求
1.一種低壓大功率電機的啟動保護電路，其特征在于包括微處理單元(1)、啟動電阻 控制單元(4)、電機驅(qū)動單元以及電流檢測單元(6)，所述啟動電阻控制單元(4)用于限制 電機(5)的啟動電流，所述微處理單元(1)通過電機驅(qū)動單元連接電機(5)，并通過調(diào)節(jié)電 機驅(qū)動單元輸入的占空比控制電機(5)轉(zhuǎn)速，所述微處理單元⑴根據(jù)電流檢測單元(6) 的檢測信號控制電機電路的最大電流。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種低壓大功率電機的啟動保護電路，其特征在于所述電 機驅(qū)動單元包括PWM驅(qū)動信號單元(2)與驅(qū)動電路(3)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種低壓大功率電機的啟動保護電路，其特征在于所述啟 動電阻控制單元(4)包括功率電阻(R)、并聯(lián)在功率電阻(R)上的功率管(Q2)，所述微處理 單元(1)通過供電單元驅(qū)動功率管(Q2)導通，在功率管(Q2)關斷狀態(tài)下，功率電阻(R)接 入電機電路，在功率管(Q2)導通狀態(tài)下，功率電阻(R)被短接。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種低壓大功率電機的啟動保護電路，其特征在于所述供 電單元由兩個三極管(Ql)構(gòu)成。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種低壓大功率電機的啟動保護電路，其特征在于所述功 率電阻(R)串聯(lián)在電機電源的正極端。
6.根據(jù)權利要求3或5所述的一種低壓大功率電機的啟動保護電路，其特征在于所 述功率管(Q2)采用NMOS功率管IRFB3207。
7.根據(jù)權利要求1或2或3所述的一種低壓大功率電機的啟動保護電路，其特征在于 所述微處理單元(1)為升壓芯片MAX5028。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低壓大功率電機的啟動保護電路，包括微處理單元、啟動電阻控制單元、電機驅(qū)動單元以及電流檢測單元，所述啟動電阻控制單元用于限制電機的啟動電流，所述微處理單元通過電機驅(qū)動單元連接電機，并通過調(diào)節(jié)電機驅(qū)動單元輸入的占空比控制電機轉(zhuǎn)速，所述微處理單元根據(jù)電流檢測單元的檢測信號控制電機電路的最大電流；是一種結(jié)合軟啟動與串電阻啟的優(yōu)點，反應迅速、可靠性強的保護電路。
文檔編號H02P1/20GK101997301SQ201010250499
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權日2010年8月6日
發(fā)明者孫曉東 申請人:許曉華