[实用新型]智能型电机控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制器，具体地说涉及一种智能型电机控制器。

背景技术

目前市场中的电机控制器，例如应用在电动车中的电机控制器，主要是以TL494为核心的脉宽调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)器件，来设计制作电机驱动与速度控制。上述设计对电机可以进行有效控制，性能稳定。

然而，电子产品的电子元器件等都有一定的设计寿命，同时，某些器件由于本身品质因素和外部因素也可能导致损坏，这就使得电机控制器可能出现失效，给电动车带来了安全隐患。特别是作为儿童玩具，电动车产品的使用安全尤为重要，应当确保电机控制器在任何失效模式下都不能出现飞车(飞车指车子不受人为控制，电机不停地转动)。

尽管在现有技术中，也存在一些对电机控制器进行保护的措施。然而，这些保护措施通常仅仅考虑了功率器件的影响，其保护措施并不完善，因而不能完全消除电机控制器的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种智能型电机控制器，能够全方面地对电机控制器进行保护，使得电机控制器的使用更加安全，性能更加可靠。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：

一种智能型电机控制器，用于对电机进行控制，包括电源、微控制器、加速器、功率场效应管和继电器，所述继电器耦合在电源与电机之间，用于对电机提供断电保护；所述加速器与所述微控制器耦合，用于将外界控制信号提供给所述微控制器；所述功率场效应管耦合在电机和微控制器之间，用于控制电机的运行，还包括功率场效应管失效保护电路、微控制器失效保护电路、继电器失效保护电路和加速器失效保护电路，所述功率场效应管失效保护电路、微控制器失效保护电路、继电器失效保护电路和加速器失效保护电路均与微控制器耦合，分别用于对功率场效应管、微控制器、继电器和加速器的失效提供保护。

所述功率场效应管失效保护电路包括第10三极管及第10三极管驱动电路，所述第10三极管基极经所述第10三极管驱动电路耦合到所述微控制器的脉宽调制输出端，集电极耦合到所述继电器，并根据微控制器的脉宽调制输出值相应导通或者截止，控制所述继电器吸合或断开。

所述第10三极管驱动电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一二极管；所述第一电容一端连接到所述微控制器的脉宽调制输出端，另一端依次经过所述第一电阻和第二电阻连接到所述第10三极管基极，所述第一二极管反向连接在所述第一电容与第一电阻连接点与所述第10三极管发射极之间，所述第三电阻和第二电容并联连接在所述第一电阻和第二电阻连接点与所述第10三极管发射极之间。

所述微控制器失效保护电路包括基准电压产生电路、电压比较电路和第9三极管，所述电压比较电路的一输入端与所述加速器的输出耦合，另一输入端与所述基准电压产生电路相连，输出端耦合到所述第9三极管基极，所述第9三极管集电极耦合到所述继电器，所述电压比较电路根据所述加速器的输出电压与基准电压的比较结果，驱动所述第9三极管导通或者截止，控制所述继电器吸合或断开。

所述继电器失效保护电路包括继电器故障检测电路，微控制器在所述继电器故障检测电路检测到继电器发生触点短路，停止输出电机运行控制信号。

所述加速器失效保护电路包括加速器输出电压检测电路，微控制器在所述加速器输出电压检测电路检测到加速器输出电压超出正常范围，停止输出电机运行控制信号。

所述的智能型电机控制器，还包括电机启动调节模块，所述电机启动调节模块控制电机在启动时间的前时间段以第一启动加速度启动，在启动时间的后时间段以第二启动加速度启动，所述第一启动加速度大于第二启动加速度。

所述的智能型电机控制器，还包括电流取样电路，所述电流取样电路与微控制器耦合，所述电流取样电路用于判定电机是否工作在堵转模式、第一过流模式或第二过流模式，所述微控制器在所述电流取样电路检测到电机工作在所述堵转模式、第一过流模式或第二过流模式之一，停止输出电机运行控制信号。

所述堵转模式的条件为：电机负载电流为恒流，微控制器在连续5秒内的脉宽调制输出占空比为35％到75％之间；所述第一过流模式的条件为：电机负载电流为恒流，微控制器的脉宽调制输出占空比在20％以下；所述第二过流模式的条件为：电机负载电流大于100A。