[发明专利]电子开关的控制器及控制方法、电子开关及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及电动设备领域，具体而言，涉及一种电子开关的控制器及控制方法、电子开关及电子设备。

背景技术

如图1所示，当前应用于锂电池电动工具中的电子开关中的主控部分主要是由微控制器（MCU/单片机）、DC稳压电源（LDO）以及PWM驱动电路组合而成的。

该电子开关的主控部分中的微控制器、稳压电源以及PWM驱动电路是分离的，其工作原理如下：

DC稳压电源（即LDO）为提供单片机提供稳定的工作供电电源，使得单片机可以正常的工作，单片机开始工作后，采集锂电池的电压信号、温度信号，调速电位器信号，负载电流信号等，并将采集到的信号进行处理，输出脉冲调制（PWM）信号，该脉冲调制（PWM）信号通过马达/负载PWM驱动模块来控制马达的运转速度，同时可以通过I/O端口控制工作照明灯的工作状态。

但是上述电子开关的电子元器件多，电路设计复杂，使得电路板（PCBA）尺寸大、生产成本高。

图2是根据现有技术的脉冲调制信号的示意图。如图2所示，现有电子开关的脉冲调制信号采用单段线性控制图中显示的单段为（x1，y1）到（x2，y2）。

在图2中以开关行程（travel）为x轴，脉冲调制占空比（PWM duty）输出为y轴，根据图2可以得出现有开关的脉冲调制（PWM）输出控制曲线y与x的关系如下：

当（x<x1）时：y=0%；

当（x1≤x<x2）时：y=k1*x+b1；其中k1=(y2-y1)/(x2-x1)；

b1=(y1-k1*x1)；

当(x≥x2)时：y=100%。

由于这种脉冲调制输出控制曲线是单段线性控制，即图中的（x1，y1）到（x2，y2）的直线段，可以得出在调速电位器行程较短的时候脉冲调制占空比输出已经较大，造成马达的转速较高，带来了马达的抖动从而使得用户使用电动工具（如电钻、电锤）工作的目标点不准确，不方便用户使用。

另外，使用现有的电子开关无法获知电池的电量信息，并且采集电池或负载参数的装置接口与电子开关输入接口不匹配的情况下，需要更多的成本更换接口或增加连接设备，与其他设备连接匹配性差且费时费力。

由上可知，现有的电子开关中电子元件多，并且其控制曲线为单段线性控制，使得电子开关设计复杂、PCB布线难且开关低速行程短，从而导致电子开关体积大且无法控制电动设备在准确的工作点工作。

针对现有技术中电子开关中电子元件多，并且其控制曲线为单段线性控制，使得电子开关设计复杂、PCB布线难且开关低速行程短，从而导致电子开关体积大且无法控制电动设备在准确的工作点工作的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对现有技术中电子开关中电子元件多，并且其控制曲线为单段线性控制，使得电子开关设计复杂、PCB布线难且开关低速行程短，从而导致电子开关体积大且无法控制电动设备在准确的工作点工作的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此本发明的提供了一种电子开关的控制器及控制方法、电子开关及电子设备，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电子开关的控制器，该控制器包括：稳压电源、处理器以及驱动电路，其中，稳压电源，与供电电源连接，用于为处理器和驱动电路提供电能；处理器，连接于稳压电源和测量装置之间，用于接收测量装置测量到的供电电源、负载以及电子开关的工作参数，并读取与工作参数相匹配的占空比参数，使用占空比参数和工作参数计算获取新占空比，在将当前控制信号调整为占空比为新占空比的脉冲调制信号之后，将脉冲调制信号发送给驱动电路；驱动电路，连接于稳压电源与负载之间，用于使用脉冲调制信号生成驱动信号，并将驱动信号发送给负载控制电路以控制负载中的马达的转速。

进一步地，测量装置测量到的供电电源、负载以及电子开关的工作参数为模拟信号，其中，处理器包括：输入端口，与测量装置连接，用于接收测量装置测量到的模拟信号；信号处理器，与输入端口连接，用于将模拟信号转换为数字信号；第一微处理器，与信号处理器连接，用于读取与数字信号相匹配的占空比参数，并使用占空比参数和工作参数计算获取新占空比，在将当前控制信号调整为占空比为新占空比的脉冲调制信号之后，将脉冲调制信号发送给驱动电路。