[实用新型]一种本安型直流有刷电机控制电路

说明书

本实用新型提出了一种本安型直流有刷电机控制电路，该控制电路由上电软启电路、限流保护电路、降压保护电路、MCU、有刷电机驱动电路和串口隔离电路组成；外部本安电源分别连接到上电软启电路和降压保护电路上，上电软启电路通过限流保护电路给有刷电机驱动电路供电，降压保护电路降压后给MCU供电，MCU通过串口隔离电路接收外部控制协议指令，把控制信号发送给有刷电机驱动电路的控制引脚，控制直流有刷电机转动。本实用新型具有功耗低、上电冲击小，体积小、重量轻的特点，适用于石油、化工、煤矿等含有爆炸性混合物的场所使用。

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术领域，具体说是一种本安型直流有刷电机控制电路。

背景技术

在石油、化工、煤矿等含有爆炸性混合物的场所中，一般采用防爆云台进行监控。由于定点监控设备监控区域有限，大空间下全区域监控需要多点布置、多重画面同时显示。虽然防爆云台能够全方位360°旋转监控，但由于其存在体积大、重量重等缺点，带来施工复杂、不适合狭小空间应用等缺点。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种体积小、功耗低且本质安全的电路来控制直流有刷电机的转动，直流有刷电机与本安摄像机进行结合可实现全方位及定点旋转，适合防爆环境应用。

本实用新型的技术方案是：一种本安型直流有刷电机控制电路，由上电软启电路、限流保护电路、降压保护电路、MCU、有刷电机驱动电路和串口隔离电路组成。外部本安电源分别连接到上电软启电路和降压保护电路上，上电软启电路通过限流保护电路给有刷电机驱动电路供电，降压保护电路降压后给MCU供电，MCU通过串口隔离电路接收到的控制协议指令，把控制信号发送给有刷电机驱动电路的控制引脚，最终控制直流有刷电机转动。

所述上电软启电路由MOS管Q1 、分压电阻R32、R37、充电电容C20组成，分压电阻R32与充电电容C20并联，充电电容C20正极端连接到MOS管Q1源极S上，另一端与分压电阻R37的一端连接到MOS管Q1的栅极G上，分压电阻R37另一端与地GND连接。

所述限流保护电路由功率电阻R31、R311、TVS管DZ3、DZ4、DZ5以及电容C21组成，功率电阻R31、R311并联，其一端连接电容C21的正极并与MOS管Q1的漏极D相连，另一端与TVS管D3、D4、D5并联后的阴极相连，同时连接电源VDD端。TVS管DZ3、DZ4、DZ5的阳极与电容C21的阴极一起与地GND连接。

所述降压保护电路由压敏电阻RT、肖特基二极管F1、D1、线性稳压芯片U1、稳压二极管DZ1、DZ2、电容C1、C2、C3、C4、发光二极管DL1和电阻R1组成，所述压敏电阻RT一端与肖特基二极管F1阳极连接，另一端与地GND连接；肖特基二极管F1阴极与肖特基二极管D1阳极连接，肖特基二级管D1阴极与线性稳压芯片U1管脚2连接，线性稳压芯片U1管脚1与地GND连接；电容C1、C2并联，电容C1的阳极接线性稳压芯片U1管脚2，电容C1的阴极与地GND连接。电容C3、C4与稳压二极管DZ1、DZ2并联，稳压二极管DZ1、DZ2的阴极连接线性稳压芯片U1管脚3并与电源+3.3V连接。稳压二极管DZ1、DZ2阳极与地GND连接。发光二极管DL1和电阻R1串联，发光二极管DL1的阳极接电源+3.3V，电阻R1的一端接地GND。线性稳压芯片U1采用HT7533芯片。

所述MCU由晶振CY1、发光二极管DL2、MCU芯片U2、程序下载接口JTAG1和滤波电容C5、C6、C7、C8、C9组成，MCU芯片U2采用STM32F103C8T6芯片，其电源管脚VBAT、VDD_1、VDD_2、VDD_3、VDDA与电源+3.3V连接，晶振CY1引脚X1、X2与MCU芯片U2管脚5、管脚6连接，发光二极管DL2阳极与电源+3.3V连接，阴极串联电阻R5后与MCU芯片U2管脚18连接，程序下载接口JTAG1引脚1与电源+3.3V连接、引脚2与地GND连接、引脚3、4、5分别与MCU芯片U2引脚7、34、37连接，滤波电容C5、C6、C7、C8、C9并联，分别与电源+3.3V和地GND连接。