[实用新型]电机变速驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子设备制造技术领域，尤其是涉及一种电机变速驱动电路。

背景技术

目前通常使用的低压直流和充电式电动工具的电机调速电路都采用接触式的控制，即都是使用滑动变阻器或碳膜电阻。

如图1所示为现有充电式手持电动工具调速电路原理图。上述电路主要包括一个调整组件R12、一个IC组件U11和一个执行组件Q11。该IC组件U11电性连接R12，通过调整R12来改变C12的充电和放电的时间，相应的IC组件U11的2脚和6脚会得到一个随C12充、放电时间变化而变化的锯齿波，通过U12内部电路的处理，IC组件U11的3脚将会输出一个脉冲宽度随2脚锯齿波变化而变化的脉冲信号。IC组件U11的3脚信号连接到执行组件Q11，驱动执行组件Q11，改变执行组件Q11的开通时间从而改变在单位时间内电机线圈的通电时间，如此来达到调整电机转速的目的。

如图2所示为上述电路中可调电阻R12的结构示意图，其由9只电阻组成。图中21所示为铜和镀金层，22所示为表面镀金的铜质滑片。由于采用滑动变阻这种结构，造成电阻值的不连续，从而使得电机转速与R12的变化曲线呈阶梯状，R12即行程开关的行程，其滑片是安装在行程开关上。

如图3所示为开关行程与电机转速曲线图。图中31所示为开关关断状态的曲线，32所示为电机调速状态的曲线，33为电机全速状态的曲线。

如图4所示为碳膜、厚膜电阻的结构示意图。图中，41为金属接触区，42为滑片，43为厚膜电阻即变阻区，44为陶瓷基板。虽然碳膜、厚膜电阻的阻值连续，但是由于滑动接触时电阻变化大，实际电机的转速与电阻的曲线也呈阶梯状。

由上面两种电阻的结构可以知道，在调速过程中电阻将不停的滑动，其电阻的接触区域会有摩擦，随使用次数增多，电阻将会不同程度损坏，可靠性变低。

目前通常使用的几款IC组件中只有NE555的输出电流基本能到200mA，其它几款IC组件的PWM输出电流都在10mA以内。由于IC组件的输出电流小或者过小将造成驱动部分执行组件MOSFET不能进入最佳工作状态。实际测试其MOSFET开启、关断的时间很长。如图5所示为当I_out≤200mA时MOSFET G极的开启和关断的波形。由图5可知，当T_on开通时间为2us时驱动电压V_g只上升到10V，当关断时间T_off为2us时，驱动电压V_g降到1V。随着驱动脉冲宽度的加大，其开通时间和关断时间会延长。这样，使得MOSFET的工作效率低、发热严重，需要大散热片支持，过多消耗电源能量。长时间工作会直接威胁整个电路的可靠性。

综上所述，现有技术中电机驱动电路存在的缺陷有：电机转速变化呈阶梯状、不连续，因此不利于转速的精确调整；并且采用接触式控制对电阻摩擦比较严重，随着使用次数的增多，可靠性逐渐降低；另外IC组件的输出电流过小，从而使得执行组件工作效率低、发热严重，最终影响整个电路的可靠性。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种电机变速驱动电路，采用非接触式控制来实现电机转速调节，克服现有技术中电机转速变化不连续，电路可靠性差的缺陷。

为了达到上述目的，本实用新型公开了一种电机变速驱动电路，包括：

提供强度可调节的磁场的调节组件；

根据所述调节组件提供的磁场调节输出驱动信号的占空比的驱动组件；

与所述驱动组件以及电机连接、并根据所述驱动组件输出的驱动信号的占空比调整自身导通时间以控制电机转速的执行组件。

本实用新型采用非接触式控制，通过调节磁场强度来调节电机的转速，因此，避免了现有技术中使用滑动变阻器进行调节的技术缺陷，电机的转速调整具有良好的线性度，并且提高了电路的可靠性。本实用新型的驱动组件输出大驱动电流，提高了执行组件的工作效率。

附图说明

图1为现有技术充电式手持电动工具调速电路原理图；

图2为现有技术可调电阻的结构示意图；

图3为现有技术开关行程与电机转速曲线图；

图4为现有技术碳膜、厚膜电阻的结构示意图；

图5为现有技术MOSFET G极开通和关断波形图；

图6为本实用新型一个实施例的结构框图；

图7为本实用新型一个实施例的电路原理图；

图8为本实用新型一个实施例的MOSFET G极开通和关断波形图；

图9为本实用新型一个实施例的调速控制电路原理图；