[发明专利]用于开关动作识别和异常上电识别的电路及方法

说明书

本公开提供了用于开关动作识别和异常上电识别的电路及方法，适用于包括单刀单掷开关的无刷工具的控制电路。该用于开关动作识别的电路包括：第一电压采集模块，用于采集单刀单掷开关的第二端的电压以得到第一电压值；第二电压采集模块，用于采集单刀单掷开关的第一端的电压以得到第二电压值；处理模块，用于基于第一电压值和第二电压值来识别单刀单掷开关的动作。该用于异常上电识别的电路包括：电容器，其第一端连接到单刀单掷开关的第一端并且其第二端接地；电压采集模块，用于在单刀单掷开关闭合后周期性地采集电容器的第一端的电压值；处理模块，用于在电压采集模块所采集的电压值呈上升趋势时识别出无刷工具异常上电。

技术领域

本公开总体涉及电路技术领域，更具体地涉及用于开关动作识别和异常上电识别的电路及方法。

背景技术

在电池供电的电动工具领域，无刷电机逐渐代替了有刷电机，因为与有刷电机相比，无刷电机具有效率高、启动扭矩大等优点。

包括无刷电机的无刷工具采用逆变器控制。为了抑制金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的开关噪声，无刷工具控制器中通常采用大容量的母线电容。

图1示出了典型的无刷工具的控制电路的示意图，其中使用了单刀单掷开关。如图1所示，闭合开关，电池给母线电容充电；母线电容充满电后，具有稳压作用；若断开开关再闭合开关，电容不会再充电，即开关是否闭合，母线电容电压无变化。在这种情况下，常规的开关检测电路无法识别开关断开和闭合的动作。

此外，在角磨、圆锯、链锯等使用无刷电机来进行操作的工具中，接入电池，再闭合开关，认为是安全操作(这种情况在本文中称为“正常上电”)；而如果先闭合开关，然后才接入电池，则电机不能正常工作(这种情况在本文中称为“异常上电”)，因为这种情况可能是误操作，此时，如果使电机运行，则可能存在对操作者造成伤害的风险。因此，需要对正常上电还是异常上电进行识别。

发明内容

鉴于以上所述的一个或多个问题，本公开提供了新颖的用于开关动作识别和异常上电识别的电路及方法。

根据本公开实施例的第一方面，公开了一种用于开关动作识别的电路，适用于无刷工具的控制电路，该控制电路包括单刀单掷开关，该单刀单掷开关的第一端连接到电池组的正极且该单刀单掷开关的第二端连接到母线电容器的第一端，该母线电容器的第二端接地，用于开关动作识别的电路包括：第一电压采集模块，用于采集单刀单掷开关的第二端的电压以得到第一电压值；第二电压采集模块，用于采集单刀单掷开关的第一端的电压以得到第二电压值；以及处理模块，用于基于第一电压值和第二电压值来识别单刀单掷开关的动作。

根据本公开实施例的第二方面，公开了一种用于异常上电识别的电路，适用于无刷工具的控制电路，该控制电路包括单刀单掷开关，该单刀单掷开关的第一端连接到电池组的正极且该单刀单掷开关的第二端连接到母线电容器的第一端，该母线电容器的第二端接地，用于异常上电识别的电路包括：电容器，电容器的第一端连接到单刀单掷开关的第一端并且电容器的第二端接地；电压采集模块，用于在单刀单掷开关闭合后周期性地采集电容器的第一端的电压值；处理模块，用于在电压采集模块所采集的电压值呈上升趋势时识别出无刷工具异常上电。

根据本公开实施例的第三方面，公开了一种无刷工具的控制电路，包括：电池组；母线电容器，母线电容器的第一端连接到电池组的正极并且母线电容器的第二端接地；单刀单掷开关，单刀单掷开关的第一端连接到电池组的正极并且单刀单掷开关的第二端连接到母线电容器的第一端；半导体开关组，半导体开关组与母线电容器并联，并且连接到无刷工具的电机；微控制器MCU，用于通过半导体开关组控制无刷工具的电机进行操作；以及根据本公开实施例的第一方面的用于开关动作识别的电路，用于开关动作识别的电路的第一电压采集模块连接到单刀单掷开关的第二端和母线电容器的第一端，用于开关动作识别的电路的第二电压采集模块连接到单刀单掷开关的第二端和母线电容器的第一端并且连接到电池组的正极和单刀单掷开关的第一端。