阅读说明：本技术 一种电机保护电路及保护控制方法 (motor protection circuit and protection control method ) 是由 文桂芹 张宏权 陶鲁博 于 2018-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电机保护电路及保护控制方法,电机保护电路包括主控模块、电源电路以及电机驱动电路,主控模块产生控制信号并发送至电机驱动电路,电机驱动电路接受主控模块的控制,产生驱动信号并输入至电机,电机驱动电路的驱动信号输出端连接有采样电路,采样电路将采样信号反馈至电机驱动电路或者主控模块,主控模块根据控制信号输出状况以及采样信号生成电源控制信号至电源电路,电源电路接受主控模块的控制向电机驱动电路输入供电电压或者断开向电机驱动电路输入供电电压。本电机保护电路可以判断出电机驱动电路是否存在故障,并能够在判断出故障时控制断开电机驱动电路的供电电压,从源头上保护电机及驱动电路。(The invention discloses a motor protection circuit and a protection control method, wherein the motor protection circuit comprises a main control module, a power supply circuit and a motor drive circuit, the main control module generates a control signal and sends the control signal to the motor drive circuit, the motor drive circuit receives the control of the main control module, generates a drive signal and inputs the drive signal to a motor, the drive signal output end of the motor drive circuit is connected with a sampling circuit, the sampling circuit feeds back the sampling signal to the motor drive circuit or the main control module, the main control module generates a power supply control signal to the power supply circuit according to the output condition of the control signal and the sampling signal, and the power supply circuit receives the control of the main control module and inputs power supply voltage to the motor drive circuit or cuts off the input of the power. The motor protection circuit can judge whether the motor driving circuit has faults or not, and can control the power supply voltage of the motor driving circuit to be disconnected when the faults are judged, so that the motor and the driving circuit are protected from the source.)

一种电机保护电路及保护控制方法

技术领域

本发明涉及一种保护电路，具体地说，是涉及一种电机保护电路及保护控制方法。

背景技术

目前洗衣机分波轮和滚筒两种类型，其内筒的转动都是使用电机驱动。电机不良在洗衣机售后不良中占有一定比例，且维修成本较高。造成电机故障的原因有很多，其中就存在驱动板上的驱动电路故障进而导致电机损坏的情况。电机工作需要电流驱动，不同的电机所能承受的电流值也不相同,当电流值超过电机的耐受值超过一定时间后电机就会损坏。目前对电机的保护方案只有硬件过流保护，当电流值超过硬件设定的过流值时，2us内硬件通过关断6路IGBT进而停止电流输出，以保护电机及驱动电路。过流产生的原因有多种，当因为电机驱动电路损坏时，比如IGBT自身损坏，则单纯的通过6路波形并不能完全切断电流，电机还是有损坏的可能性，所以现有技术并不能完全保护电机及驱动电路。

发明内容

本发明为了解决现有无法检测驱动电路故障而导致电机损坏的技术问题，提出了一种电机保护电路，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种电机保护电路，包括主控模块、电源电路以及电机驱动电路，所述电机驱动电路接受所述主控模块的控制，产生驱动信号并输入至电机，所述电机驱动电路的驱动信号输出端连接有采样电路，所述采样电路将采样信号反馈至所述电机驱动电路或者主控模块，所述主控模块根据控制信号输出状况以及采样信号生成电源控制信号至所述电源电路，所述电源电路接受所述主控模块的控制向所述电机驱动电路输入供电电压或者断开向所述电机驱动电路输入供电电压。

进一步的，所述电源电路的输入端通过插座与市电连接，输出端输出供电电压至所述电机驱动电路，所述电源电路的供电电压输出通路中串联有熔断电阻，所述熔断电阻两端并联有控制开关，所述控制开关接受所述主控模块的控制切换通断状态。

进一步的，所述电源电路包括第一滤波电路和整流电路，所述第一滤波电路输入端与插座连接，输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端输出供电电压至所述电机驱动电路，熔断电阻连接在所述第一滤波电路与所述整流电路之间。

进一步的，所述控制开关为继电器，所述继电器的常开触点并联在所述熔断电阻的两端，所述继电器的控制信号输入端与所述主控模块的其中一控制信号输出端连接。

进一步的，所述电机驱动电路产生三路驱动信号并输入至电机，所述采样电路包括三个采样电阻，该三个采样电阻一一对应连接在三路驱动信号输出端与地之间，所述采样电路将三个采样电阻获取的电流采样信号反馈至所述电机驱动电路。

进一步的，所述采样电路还包括第二滤波电路，所述第二滤波电路与所述采样电阻并联连接。

进一步的，所述采样电路的输出端与所述电机驱动电路之间还连接有运放电路。

本发明同时提出了一种电机保护控制方法，包括以下步骤：

主控模块生成控制信号并发送至电机驱动电路，用于控制电机驱动电路向电机发送驱动信号；

电机驱动电路接受主控模块的控制，用于产生驱动信号并发送至电机，

采样电路对电机驱动电路的驱动信号输出端进行采样，并将采样信号反馈至电机驱动电路或者主控模块；

电源电路，用于接受所述主控模块的控制接通或者断开向所述电机驱动电路输入供电电压；

当所述主控模块未检测到有控制信号输出且采样信号超出预设阈值时，所述主控模块生成电源控制信号至所述电源电路，所述电源电路接受所述主控模块的控制断开向所述电机驱动电路输入供电电压。

进一步的，所述采样电路将采样信号反馈至电机驱动电路时，所述电机驱动电路对采样信号进行比较判断，生成比较信号发送至所述主控模块，所述主控模块根据是否有控制信号输出以及比较信号生成电源控制信号。

进一步的，所述电源电路的输入端通过插座与市电连接，输出端输出供电电压至所述电机驱动电路，所述电源电路的供电电压输出通路中串联有熔断电阻，所述熔断电阻两端并联有控制开关，所述控制开关的通断状态接受所述电源控制信号的控制，当所述控制开关断开时，电流流经所述熔断电阻，超过所述熔断电阻的额定功率后将其烧断，切断进入电机驱动电路的供电电压。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的电机保护电路，可以判断出电机驱动电路是否存在故障，并能够在判断出故障时控制断开电机驱动电路的供电电压，从源头上保护电机及驱动电路，且更符合安规要求，避免由于电机驱动电路故障造成的对电机的损坏，进而可以避免电机停机状态下持续供电而引发的起火等状况的发生。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提出的电机保护电路的一种实施例原理方框图；

图2是本发明所提出的电机保护电路的一种实施例电源电路图；

图3是本发明所提出的电机保护电路的一种实施例电机驱动电路管脚图；

图4是本发明所提出的电机保护电路的一种实施例采样电路图；

图5是本发明所提出的电机保护电路的一种实施例运放电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，本实施例提出了一种电机保护电路，如图1所示，包括主控模块、电源电路以及电机驱动电路，主控模块产生控制信号并发送至电机驱动电路，电机驱动电路接受主控模块的控制，产生驱动信号并输入至电机，电机驱动电路的驱动信号输出端连接有采样电路，采样电路对驱动信号进行采样，并将采样信号反馈至电机驱动电路或者主控模块，主控模块根据控制信号输出状况以及采样信号生成电源控制信号至电源电路，所述电源电路接受所述主控模块的控制向所述电机驱动电路输入供电电压或者断开向所述电机驱动电路输入供电电压。本电机保护电路的保护原理是：主控模块一方面通过采样电路所采样得到的采样信号，可以获得施加在电机上驱动信号的状态，另外一方面可以监测其所发出的控制信号状况，当其控制信号控制电机停机时而检测到采样信号超出设定阈值，则说明电机驱动电路出现故障，此时通过采取断开向所述电机驱动电路输入供电电压的方式，保护电机驱动电路以及电机免遭损坏，此时维修时只需维修或者更换电源电路即可，可以降低维修成本。

如图2所示，电源电路的输入端通过插座CN1与市电连接，输出端输出供电电压VBus至电机驱动电路，电源电路的供电电压输出通路中串联有熔断电阻R3，熔断电阻R3两端并联有控制开关K1，控制开关K1接受主控模块的控制切换通断状态。本实施例电源电路的保护原理是：控制开关K1为常开开关，当通过插座CN1与市电接通时，市电经过电源电路的处理电路后，流经熔断电阻R3，并转换输出供电电压VBus，供电电压VBus能够为主控模块供电，主控模块上电后向控制开关K1发送控制信号，控制开关闭合，将熔断电阻R3短路，因此，电源电路可以持续的转换输出供电电压VBus，为后端负载供电。由于有电流流经熔断电阻R3的时间较短，因此熔断电阻R3不会出现熔断现象，当检测到控制信号控制电机停机时而同时检测到采样信号超出设定阈值，则说明电机驱动电路出现故障，此时主控模块向控制开关K1发送控制信号，控制开关断开，市电经过电源电路的处理电路后，流经熔断电阻R3，并转换输出供电电压VBus，超过熔断电阻R3的额定功率后会将其烧断，从而切断电源电路的供电电压输出，进而切断进入电机驱动电路电压，达到保护电机驱动电路和电机免于损坏或者免于二次损害的目的。

作为一个优选的实施例，如图2所示，电源电路包括第一滤波电路和整流电路，第一滤波电路输入端与插座连接，输出端与整流电路的输入端连接，整流电路的输出端输出供电电压至电机驱动电路，熔断电阻连接在第一滤波电路与整流电路之间。第一滤波电路用于滤除掉市电中的干扰信号，滤波电路可采用如图2中的电容CX1、电感L1等电元件实现，滤波后的电流信号经控制开关K1至整流电路，整流电路用于将交流信号整流成直流信号输出。本实施例中整流电路可以采用如图2中所示的整流桥电路DB1实现。

本实施例中控制开关K1可以采用继电器实现，继电器的常开触点3、4并联在熔断电阻R3的两端，继电器的控制信号输入端RS与主控模块的其中一控制信号输出端连接，其常开触点的导通状态接受主控模块的控制。

如图3所示，电机驱动电路产生三路驱动信号（分别为MTR_CURRENT_U、MTR_CURRENT_V、MTR_CURRENT_W）并输入至电机，采样电路包括三个采样电阻，分别为R153、R154、R155，该三个采样电阻R153、R154、R155一一对应连接在三路驱动信号输出端与地之间，采样电路将三个采样电阻获取的电流采样信号反馈至电机驱动电路。

如图3所示，本实施例中电机驱动电路采用芯片IC6实现。

如图4所示，采样电路还包括分别与三路驱动信号输出端连接的限流电阻R241、R242、R243，三个限流电阻的后端分别连接有单向导通的二极管D241、D242、D243。

优选的，采样电路还包括第二滤波电路，用于滤除掉采样信号中的干扰信号，第二滤波电路与采样电阻并联连接。如图4所示，本实施例中的第二滤波电路包括相并联的电阻R244和电容C241。

如图3所示，主控模块控制电机正常停机时，主控模块向电机驱动电路IC6发送控制信号 CPWMUH、CPWMUL、CPWMVH、CPWMVL、CPWMWH、CPWMWL，共6路波形关断IC6中的6路IGBT（绝缘栅双极型晶体管），正常切断电机驱动电路电流输出，若电机驱动电路为正常状态，此时采样电路应检测不到有驱动信号输出至电机。

采样信号ITRIP可以发送至电机驱动电路，也可以直接发送至主控模块，由主控模块进行比较判断，本实施例中采样电路将采样信号ITRIP发送至电机驱动电路IC6的第15端子，由电机驱动电路IC6完成采样信号的比较判断，电机驱动电路IC6的第14端子与主控模块连接，当电压值大于设定阈值时IC6的第14端子输出低电平到主控模块，由主控模块结合当前是否控制电机停机，而确定是否向电源电路发送电源控制信号从而断开向所述电机驱动电路输入供电电压。

采样电路的输出端与电机驱动电路之间还连接有运放电路，用于将采样信号进行放大处理，如图5所示，以其中一路信号为例，从采样电阻R154采样出来的信号MTR_CURRENT_V和MTR_ISENSE_V分别以差分走线的方式进入例如具有两通道运放的运算放大器件IC7，通过加减运放电路使两个采样信号放大N倍，同时叠加一个电平，最后进入控制芯片进行处理。当然，本专利中的运放电路不限于上述举例。

实施例二，本实施例提出了一种电机保护控制方法，包括以下步骤：

主控模块生成控制信号并发送至电机驱动电路，用于控制电机驱动电路向电机发送驱动信号；

电机驱动电路接受主控模块的控制，用于产生驱动信号并发送至电机，

采样电路对电机驱动电路的驱动信号输出端进行采样，并将采样信号反馈至电机驱动电路或者主控模块；

电源电路，用于接受所述主控模块的控制接通或者断开向所述电机驱动电路输入供电电压；

当主控模块未检测到有控制信号输出且采样信号超出预设阈值时，主控模块生成电源控制信号至电源电路，电源电路接受主控模块的控制断开向电机驱动电路输入供电电压。

本实施例的电机保护控制方法，可以判断出电机驱动电路是否存在故障，并能够在判断出故障时控制断开电机驱动电路的供电电压，从源头上保护电机及驱动电路，且更符合安规要求，避免由于电机驱动电路故障造成的对电机的损坏，进而可以避免电机停机状态下持续供电而引发的起火等状况的发生。

本实施例的电机保护控制方法所采用的保护电路可以参见实施例一所记载，在此不做赘述。

采样信号可以发送至电机驱动电路，也可以直接发送至主控模块，由主控模块进行比较判断，本实施例中采样电路将采样信号发送至电机驱动电路进行比较判断。

采样电路将采样信号反馈至电机驱动电路时，电机驱动电路对采样信号进行比较判断，生成比较信号发送至所述主控模块，主控模块根据是否有控制信号输出以及比较信号生成电源控制信号。

电源电路的输入端通过插座与市电连接，输出端输出供电电压至电机驱动电路，电源电路的供电电压输出通路中串联有熔断电阻，熔断电阻两端并联有控制开关，控制开关的通断状态接受电源控制信号的控制，当控制开关断开时，电流流经熔断电阻，超过熔断电阻的额定功率后将其烧断，切断进入电机驱动电路的供电电压。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。