[实用新型]电机及其过电流检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测电路，特别是适用于直流无刷电机的过电流检测电路以及具有这种过电流检测电路的电机。

背景技术

直流无刷电机广泛应用在各种电器中，现有的直流无刷电机具有定子以及位于定子内可相对于定子旋转的转子，转子具有转子轴，转子轴随转子的旋转而旋转。为了控制定子与转子的工作，直流无刷电机中设置有控制电路，控制电路具有多个器件，并集成在一块电路板上。

参见图1，现有直流无刷电机的控制电路具有开关电路以及过电流检测电路，开关电路包括六个开关器件，如图1中的场效应管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，其中场效应管Q1与Q4组成第一开关组，用于控制电机M的U相的电流方向与相位，场效应管Q2与Q5组成第二开关组，用于控制电机M的V相的电流方向与相位，场效应管Q3与Q6组成第三开关组，用于控制电机M的W相的电流方向与相位。

过电流检测电路包括检测电阻R1，检测电阻R1与开关电路串联连接，流经开关电路的电流流经检测电阻R1后，在检测电阻R1的两端形成压降，放大电路11将电压放大，并输出至比较电路12。

比较电路12存储有一个基准电压值，用于与放大电路11输出的电压值进行比较，并将比较结果输出至单片机13。单片机13用于控制开关电路中的六个场效应管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6通断，从而控制电机M的工作。

若放电电路11输出的电压值高于基准电压值，表示流经开关电路的电流过大，单片机13控制六个场效应管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6截止，电机M停止运行，避免长时间处于过电流运行状态，保护电机M不被烧坏。但是，由于放大电路11、比较电路12复杂，在电路板上设置的电子器件较多，导致电路板面积较大，生产成本较高。此外，比较电路12内设置的基准电压值通常是由设置的器件或电容蓄电量确定的，容易受到其他电路的影响，从而影响比较的准确性，不利于过电流检测。

因此，现有的一些直流无刷电机使用改进的过电流检测电路，如图2所示。该过电流检测电路具有开关电路，开关电路由六个场效应管Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16组成，过电流检测电路具有检测电阻R11,检测电阻R11与开关电路串联连接。过电流检测电路还包括A/D采样电路16，用于采样检测电阻R11两端的压降，并将采样的模拟信号转换成数字信号后传送至单片机17，单片机17根据所接收的信号判断电机M的电流是否过大，若过大则控制场效应管Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16截止，电机M停止运行，以避免电机M烧坏。

但是，对低压的永磁直流无刷电机来说，流过电机绕组的电流非常大，这要求检测电阻R11的阻值必须比很小，这样检测电阻R11的功率损耗才比较小，否则功率损耗将非常大。例如，额定电流为10安电机，设定其检测电阻R11的阻值为0.1欧姆，此时检测电阻R11的压降仅仅1伏，但在其消耗功率却就高达10瓦。

然而，检测电阻R11的阻值过小时，检测电阻R11两端的压降也比较小，直接对检测电阻R11两端的压降进行A/D采样，采样结果很容易受其他电路干扰，而且受电源电压波动影响比较大，导致采样结果不准确，容易发生误判断的情况。因此需要在单片机17内设置滤波程序，通过软件对采样信号进行滤波，但采样需占用单片机运行时间，其缺点非常明显：首先，采样结果容易受干扰，影响电机正常运行，需进行程序滤波，所以当电机过电流一段时间后，单片机才进行过电流保护，因过电机运行时电流时间过长，可能会导致电路板烧毁，严重时还会烧毁电机，起不到保护作用。其次，电机正常工作时，检测电阻R11的功率损耗过大。可见，直接通过检测电阻R11两端的压降并进行A/D采样来判断电机是否过电流，实时性不够强且存在安全隐患。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种能准确检测电机过电流的电机过电流检测电流。

本实用新型的另一目的是提供一种有效避免过电流情况发生的电机。

为实现上述的目的，本实用新型提供的电机过电流检测电路包括检测电阻，并设有由检测电阻两端压降控制通断的开关器件，开关器件的第一端与直流电源连接，开关器件的第二端接地，且第一端输出开关器件的通断信号。

由上述方案可见，过电流检测电路通过检测电阻驱动开关器件的通断，并且由开关器件输出通断信号，单片机可根据通断信号判断电机是否过电流。由于过电流检测电路仅设置开关器件等少量元器件，占用电路板面积较小，生产成本较低。并且，开关器件的通断与检测电阻两端压降保持同步，过电流检测实时性好，且开关器件输出高电平及低电平信号不受其他电路影响，准确率高。