阅读说明：本技术 一种自动延时启动或自动软启动系统 (Automatic time-delay starting or automatic soft starting system ) 是由 李彩明 葛琦 于 2019-07-03 设计创作，主要内容包括：一种自动延时启动或自动软启动系统,包括单片机、输入模块、电流继电器、输出模块和电源模块。本发明可直接将低压直流有刷电机接入电源,系统检测到电源线接入电机后,延时一定时间,自动导通回路或软启动,将电机运行,操作者拔出接插件后,再次测试时系统可重复自动延时启动或PWM占空比自动软启动；本发明改变了原有必须在断电的情况下,先将电机电源线接上在按启动开关的操作方式,使得工厂电机批量生产时通电测试变得更加简便和安全,提高了生产效率,特别是在电机大批量生产时,效果显著,控制系统采用单片机系统,结构小巧,成本低。(An automatic delay start or automatic soft start system comprises a single chip microcomputer, an input module, a current relay, an output module and a power supply module. The low-voltage direct-current brush motor can be directly connected to a power supply, the system delays for a certain time after detecting that a power line is connected to the motor, a loop is automatically conducted or soft starting is carried out, the motor is operated, and the system can repeatedly carry out automatic delay starting or PWM duty ratio automatic soft starting when an operator pulls out a connector and tests again; the invention changes the original operation mode that the power line of the motor is firstly connected to the start switch under the condition of power failure, so that the power-on test is simpler, more convenient and safer during the mass production of the factory motor, the production efficiency is improved, particularly, the effect is obvious when the motor is produced in large batch, and the control system adopts a singlechip system, thereby having small structure and low cost.)

一种自动延时启动或自动软启动系统

技术领域

本发明属于低压直流有刷电机技术开发领域，具体涉及一种自动延时启动或自动软启动系统。

背景技术

目前，在直流有刷电机生产过程中，一般都需要对电机进行通电检测，常规做法是先将电机正负极端子接上电源接插件，然后手动按压启动开关，电机通电运转，再次测试时还需先接上电源接插件，再按压启动按钮，有时候现场操作人员会将带电（低于36V的直流电压）的电源接插件直接与电机正负极端子接插，启动瞬间会将电机正负极端子烧蚀。

在实际生产过程中，为了提高效率，节拍要求很高，同时还要杜绝电机带电接插导致正负极端子烧蚀，所以生产现场迫切需要一种无需按压启动开关，当电机接上电源接插件后，稳定一段时间自动导通回路使电机运转的装置，且能重复自动导通测试，还能方便的接入各种直流电源之中，然而，目前市场上的直流电源或通电检测设备都需要按压启动开关，电机才能通电。

因此，设计了一种自动延时启动或自动软启动系统来解决上述问题。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种自动延时启动或自动软启动系统。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种自动延时启动或自动软启动系统，包括：单片机，用于存储自动控制单片机程序，接收外部输入信号；

输入模块，用于将电机电源电压信号转换成所述单片机容许的电压值输入信号，所述输入模块采样点置于电机电源负极线路中；

电流继电器，置于电机电源正极线路中，用于检测整个回路中的电流状态，向所述单片机提供信号；

输出模块，用于将所述单片机输出信号进行放大，控制电机电源回路的通断，所述输出模块中控制电机通断的点置于所述输入模块采样点之后且置于所述电机电源负极之前的线路之中；

电源模块，用于对所述单片机、输入模块、输出模块、电流继电器进行供电；

所述输入模块与所述电流继电器均与所述单片机的I/O口连接，所述单片机与所述输出模块电性连接。

优选的技术方案为：所述输入模块包括三极管Q14，所述三极管Q14的集电极设置一个上拉电阻R33，所述三极管Q14的集电极接入单片机对应I/O口；所述输入模块还包括稳压管D15，所述稳压管D15的负极通过电阻R35与采样点test连接，所述稳压管D15的负极通过电阻R37与所述三极管Q14的基极连接。

优选的技术方案为：：所述电流继电器信号接入于电阻R23与电阻R28串联的上拉电阻的中间点，同时该中间点接入所述单片机对应I/O口中。

优选的技术方案为：：所述输出模块包括图腾柱驱动，所述图腾柱驱动包括若干电阻、NPN三极管和PNP三极管，所述单片机对应I/O口接入图腾柱驱动输入端PC1，所述图腾柱驱动输出端通过电阻R53接入MOS管Q21栅极，所述电阻R53上并联一个快速开关二极管D21，所述输出模块中控制电机通断的点接在MOS管Q21的漏、源级两端。

优选的技术方案为：：所述电源模块包括电阻、MOS管Q11、MOS管Q12、MOS管Q13、稳压管D12、稳压管D13、稳压管D14、差模电感L8、差模电容C30、TVS二极管D17和两个DC-DC芯片组成的电路； MOS管Q11、MOS管Q12、MOS管Q13的栅极电压由稳压管D14、稳压管D13、稳压管D12提供，当TVS二极管D17导通后，MOS管Q11处于导通状态，MOS管Q13处于关断状态， MOS管Q13的漏、源级接在控制电路的主回路上； MOS管Q12与MOS管Q13串联， MOS管Q13源级接MOS管Q12源极， MOS管Q12漏极接所述电源模块输入电压负极。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：

本发明可直接将低压直流有刷电机接入电源，系统检测到电源线接入电机后，延时一定时间，自动导通回路或软启动，将电机运行，操作者拔出接插件后，再次测试时系统可重复自动延时启动或PWM占空比自动软启动；本发明改变了原有必须在断电的情况下，先将电机电源线接上在按启动开关的操作方式，使得工厂电机批量生产时通电测试变得更加简便和安全，提高了生产效率，特别是在电机大批量生产时，效果显著，控制系统采用单片机系统，结构小巧，成本低。

附图说明

图1为单片机部分结构示意图。

图2为输入模块示意图。

图3为输出模块示意图。

图4为电流继电器示意图。

图5为电源模块示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1~图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的元器件型号、大小等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例：如图1 ~图5所示，一种自动延时启动或自动软启动系统，包括：

单片机，用于存储自动控制单片机程序，接收外部输入信号根据外部输入信号状态执行事先编制好的程序，最后输出相应信号以通断电机；单片机程序，用于按预定的设计完成一系列动作，实现自动控制的作用；

输入模块，用于将电机电源电压信号转换成单片机容许的电压值输入信号，对单片机具有信号隔离的保护功能，输入模块采样点置于电机电源负极线路中；

电流继电器，置于电机电源正极线路中，用于检测整个回路中的电流状态，向单片机提供信号；

输出模块，用于将单片机输出信号进行放大驱动MOS管、继电器等执行元件，控制电机电源回路的通断，输出模块中控制电机通断的点置于输入模块采样点之后且置于电机电源负极之前的线路之中；

电源模块，用于对单片机、输入模块、输出模块、电流继电器进行供电，具有电源防反接保护，过电压保护等功能；

输入模块与电流继电器分别接入单片机的I/O口，单片机对这两个输入模块信号进行判断，控制输出模块的延时导通与断开，同时输出模块还可输出各种占空比的PWM方波达到直流电机软启动的目的，具体控制原理如下：如果输入模块输入单片机的信号为低电平，则输出模块将电机电源电路延时导通或PWM软启动，如果电流继电器输入单片机的信号为高电平，则输出模块将电机电源电路断开，为下一次通电测试做准备。

注：配合本发明的结构图，单片机控制程序可采用延时开关量通断方式或PWM占空比的软启动方式等，软件方面不作详细描述，本发明对此亦不作限制。

优选的实施方式为：输入模块包括三极管Q14，三极管Q14的集电极设置一个上拉电阻R33，三极管Q14的集电极接入单片机对应I/O口；输入模块还包括稳压管D15，稳压管D15的负极通过电阻R35与采样点test连接，稳压管D15的负极通过电阻R37与三极管Q14的基极连接。

当电机正负极接上电源，输入模块采样点test检测到电机电源电压，通过电阻R35及稳压管D15组成的电路将电压稳定在5V，此电压接入由电阻R37、三极管Q14所组成电路的基极一侧，此时三极管Q14饱和导通，三极管Q14集电极电位为0V，单片机对应I/O口为低电平，同理，当电机正负极不接电源，则三极管Q14基极一侧无电压，三极管Q14截止，三极管Q14集电极电位上拉至5V，单片机对应I/O口为高电平。

优选的实施方式为： 电流继电器用于检测电机电源回路中的电流状态，被检测导线穿过电流继电器的检测孔，还可根据实际情况将被检测导线缠绕电流继电器检测孔多圈，当导线中有电流通过时，电流继电器信号线电位为0V，当导线中无电流通过时，电流继电器信号线为悬空状态，电流继电器信号接入于电阻R23与电阻R28串联的上拉电阻的中间点，同时该中间点接入单片机对应I/O口中，当被检测导线中有电流时，单片机对应I/O口为低电平，当被检测导线中无电流时，单片机对应I/O口被上拉电阻钳制在高电平；

优选的实施方式为：输出模块用于将单片机输出信号进行放大驱动MOS管Q21或继电器等执行元件，控制电机电源回路的通断，输出模块中控制电机通断的点置于输入模块采样点test之后且置于电机电源负极之前的线路之中；输出模块包括图腾柱驱动，图腾柱驱动包括若干电阻、NPN三极管和PNP三极管，单片机对应I/O口接入图腾柱驱动输入端PC1，图腾柱驱动输出端通过电阻R53接入MOS管 Q21栅极，电阻R53上并联一个快速开关二极管D21，快速开关二极管D21配合图腾柱驱动电路，可快速释放MOS管Q21栅极上因走线电感与管子的结电容引起的电压，避免在快速通断时引起共振，输出模块除了具备普通低速通断功能，还具备高频通断功能，对于有刷直流电机，通断频率可达17KHZ，可通过程序实现PWM占空比调速或软启动功能，PWM占空比调速时，直流电机两端需并联一个续流二极管D11；输出模块中控制电机通断的点接在MOS管Q21的漏、源级两端；另外MOS管Q21漏、源级也可接继电器线圈控制继电器的吸合与断开，输出模块中控制电机通断的点则接在继电器常开触点来通断电机。

优选的实施方式为：电源模块包括电阻、MOS管Q11、MOS管Q12、MOS管Q13、稳压管D12、稳压管D13、稳压管D14、差模电感L8、差模电容C30、TVS二极管D17和两个DC-DC芯片组成的电路。差模电感L8、差模电容C30，用于抑制电磁干扰。

MOS管，用于电路的导通与关断；稳压二极管，用于向MOS管提供栅极电压，每个稳压二极管串联一个限流电阻； MOS管Q11、MOS管Q12、MOS管Q13的栅极电压由稳压管D14、稳压管D13、稳压管D12提供，当TVS二极管D17导通后， MOS管Q11处于导通状态， MOS管Q13处于关断状态， MOS管Q13的漏、源级接在控制电路的主回路上； MOS管Q12与MOS管Q13串联，MOS管Q13源级接MOS管Q12源极， MOS管Q12漏极接电源模块输入电压负极；当电源模块输入电压反接时， MOS管Q12、MOS管Q13栅极无电压，控制电路处于断开状态， MOS管Q12主要用于输入电压反接保护。

电源模块用于对单片机、输入模块、输出模块、电流继电器进行供电，提供5V、15V、24V三种电压，具有电源防反接保护、过电压保护等功能；两个DC-DC芯片，用于将输入电压转换成15V、5V，分别向输入模块、输出模块中的图腾柱驱动电路和单片机供电。

TVS二极管D17，用于过电压保护，当电源模块输入电压超过设定值时， TVS二级管D17导通，接在TVS二极管D17之后的稳压电路有电压输入，电压被钳制在15V左右，该15V向MOS管Q11栅极提供电压， MOS管Q11导通，则MOS管Q11漏、源极同电位为0V，MOS管Q11漏极接在MOS管Q13的栅极上， MOS管Q13处于关断状态，此时控制电路处于关断状态，后极所有电路无电压输入，从而保护了控制电路。

本发明可直接将低压直流有刷电机接入电源，系统检测到电源线接入电机后，延时一定时间，自动导通回路或软启动，将电机运行，操作者拔出接插件后，再次测试时系统可重复自动延时启动或PWM占空比自动软启动；本发明改变了原有必须在断电的情况下，先将电机电源线接上在按启动开关的操作方式，使得工厂电机批量生产时通电测试变得更加简便和安全，提高了生产效率，特别是在电机大批量生产时，效果显著，控制系统采用单片机系统，结构小巧，成本低。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。