本实用新型涉及电机的控制技术领域，特别涉及一种直流电机的驱动电路。
背景技术：
目前，常用的直流电机驱动电路中，一种是采用四个独立的场效应管组成h桥控制电路，但是这种控制电路中没有短路、过流等保护，也没有电流检测功能，需要额外增加很多的辅助电路来实现各种保护要求；另一种是将两个或四个独立的场效应管集成在一个芯片里，且在芯片内部集成控制逻辑模块、保护电路、电流检测电路等，形成半桥驱动芯片或全桥驱动芯片，在实际使用中将一个全桥驱动芯片或两个半桥驱动芯片加上外围控制电路组成电机的驱动单元，虽然这种芯片相比普通的场效应管具有保护功能，但是，这种驱动芯片价格昂贵，会极大地提高整个电机控制单元的制作成本。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种直流电机的驱动电路，其能实现直流电机的正反转和停机，而且，能极大地降低直流电机的驱动电路的制作成本。
本实用新型的技术方案是：一种直流电机的驱动电路，包括直流电机、一半桥驱动芯片，所述半桥驱动芯片包括一个p沟道场效应管、一个n沟道场效应管、一逻辑控制模块，所述p沟道场效应管的源极和n沟道场效应管的漏极并联于直流电机的一端，所述p沟道场效应管和n沟道场效应管的栅极连接半桥驱动芯片的逻辑控制模块，所述逻辑控制模块作为第一信号输入端用于连接mcu，所述p沟道场效应管的漏极用于连接电源，所述n沟道场效应管的源极用于接地，还包括双胞继电器，所述双胞继电器的两个公共端连接直流电机的另一端，其中第一公共端连接第一常闭端，第二公共端连接第二常闭端，所述双胞继电器的第一常开端连接电源，第二常开端接地，双胞继电器的第一线圈和第二线圈的一端分别连接电源，所述第一线圈的另一端连接第一三极管的集电极，所述第二线圈的另一端连接第二三极管的集电极，所述第一三极管、第二三极管的发射极分别接地，第一三极管的基极作为第二信号输入端用于连接mcu，第二三极管的基极作为第三信号输入端用于连接mcu。
所述第一三极管的基极与发射极之间连接第一电阻，所述第二三极管的基极与发射极之间连接第二电阻。
所述半桥驱动芯片中集成有电流检测模块，用于检测直流电机的电流。
所述半桥驱动芯片中集成有欠压短路保护模块、过温保护模块。
采用上述技术方案：本直流电机驱动电路包括直流电机、半桥驱动芯片，所述半桥驱动芯片的p沟道场效应管和n沟道场效应管的栅极连接逻辑控制模块，逻辑控制模块作为第一信号输入端用于连接mcu，通过mcu输出pwm波形控制p沟道场效应管和n沟道场效应管导通或关断。所述直流电机的一端连接p沟道场效应管的源极和n沟道场效应管的漏极，另一端连接双胞继电器的两个公共端，所述双胞继电器的第一线圈一端连接电源，第一线圈的另一端连接第一三极管的集电极，双胞继电器的第二线圈一端连接电源，第二线圈的另一端连接第二三极管的集电极，所述第一三极管的基极作为第二信号输入端用于连接mcu，通过mcu输出控制信号控制两个三极管的导通或关断，实现双胞继电器的两个线圈通电或断电，从而使双胞继电器的两个常开端闭合或断开。通过mcu控制两个场效应管的导通或关断，以及控制双胞继电器的两个线圈的通电或断电，实现直流电机正转、反转以及停机的功能，并且，可以通过调节mcu输出的pwm波形的占空比大小，控制直流电机的转速。本驱动电路采用半桥驱动芯片加继电器的方式，不仅能实现直流电机的各种运行模式，而且，由于双胞继电器的成本远远小于半桥驱动芯片，因此还能大幅度降低驱动电路的制作成本。
所述第一三极管的基极与发射极之间连接第一电阻，所述第二三极管的基极与发射极之间连接第二电阻，避免第一三极管和第二三极管误导通。
所述智能半桥芯片中设有电流检测电路，用于检测直流电机的电流，防止作用在直流电机上的电流过大，损坏直流电机。
所述智能半桥芯片中设有欠压短路保护电路、过温保护电路，对两个场效应管起到保护作用，防止损坏场效应管。
下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构图。
具体实施方式
参见图1，一种直流电机的驱动电路，包括直流电机m1、一半桥驱动芯片u1。所述半桥驱动芯片u1包括一个p沟道场效应管fet1、一个n沟道场效应管fet2、一逻辑控制模块。所述p沟道场效应管fet1的源极和n沟道场效应管fet2的漏极并联于直流电机m1的一端，所述p沟道场效应管fet1和n沟道场效应管fet2的栅极连接半桥驱动芯片u1的逻辑控制模块，所述逻辑控制模块作为第一信号输入端in1用于连接mcu，所述p沟道场效应管fet1的漏极用于连接电源，所述n沟道场效应管fet2的源极用于接地，mcu输出pwm波形控制p沟道场效应管fet1、n沟道场效应管fet2的导通或关断。还包括双胞继电器ls1，所述双胞继电器ls1的两个公共端连接直流电机m1的另一端，其中第一公共端1连接第一常闭端7，第二公共端2连接第二常闭端5，所述双胞继电器ls1的第一常开端6连接电源，第二常开端4接地，双胞继电器ls1的第一线圈l1和第二线圈l2的一端分别连接电源，所述第一线圈l1的另一端连接第一三极管q1的集电极，所述第二线圈l2的另一端连接第二三极管q2的集电极，所述第一三极管q1、第二三极管q2的发射极分别接地，第一三极管q1的基极作为第二信号输入端in2用于连接mcu，第二三极管q2的基极作为第三信号输入端in3用于连接mcu。也可以采用两个单胞继电器的与直流电机m1连接，即两个单胞继电器的公共端均连接在直流电机m1的同一端。mcu分别从第二信号输入端in2、第三信号输入端in3向双胞继电器ls1输入控制信号，使第一线圈l1和第二线圈l2通电或断电。若第一线圈l1通电，则第一常开端6闭合，第一常闭端7断开，若第二线圈l2通电，否则第一常开端6断开，第一常闭端7断闭合；若第二线圈l2通电，则第二常开端4闭合，第二常闭端5断开，否则第二常开端4断开，第二常闭端5闭合。通过mcu分别向第一信号输入端in1、第二信号输入端in2、第三信号输入端in3输入控制信号，实现直流电机m1的正转、反转以及停机功能。
本实用新型的半桥驱动芯片u1中p沟道场效应管fet1和n沟道场效应管fet2的控制原理如表1所示：
表1
由于半桥驱动芯片u1可以实现20khz的高频率开断，因此可以通过高频率的pwm信号实现直流电机的控制。
本实用新型的双胞继电器ls1的控制原理如表2所示：
表2
当双胞继电器ls1的两个线圈同时通电时，电源与地短接，因此在实际实际控制中，需要避免双胞继电器啊ls1的两个线圈同时通电。而且，由表2可知，当第二信号输入端in2和第三信号输入端in3输入低电平时，三极管关断，因此，第一三极管q1的基极与发射极之间连接第一电阻r1，所述第二三极管q2的基极与发射极之间连接第二电阻r2，当第一三级管q1或第二三极管q2的基极处于悬空状态时，通过设置的第一电阻r1和第二电阻r2可以对第一三级管q1或第二三极管q2的基极输入低电平，防止三极管误导通，保证双胞继电器的正常运行。
本实用新型的电机控制原理如表3所示：
表3
由表3可知，通过mcu分别向本实用新型的第一信号输入端in1、第二信号输入端in2和第三信号输入端in3输入不同的控制信号，能够实现直流电机m1的正转、反转以及停机功能。而且，本实用新型采用半桥驱动芯片u1加双胞继电器ls1的方式，相比于两个半桥驱动芯片的方式，双胞继电器的成本远远小于半桥驱动芯片的成本，因此能大幅度降低驱动电路的成本。此外，本实用新型的半桥驱动芯片u1中集成有电流检测模块，用于检测直流电机m1的电流，防止作用在直流电机m1上的电流过大，损坏直流电机m1，还集成有欠压短路保护模块、过温保护模块，对两个场效应管起到保护作用，防止损坏芯片。
1.一种直流电机的驱动电路，包括直流电机、一半桥驱动芯片，所述半桥驱动芯片包括一个p沟道场效应管、一个n沟道场效应管、一逻辑控制模块，所述p沟道场效应管的源极和n沟道场效应管的漏极并联于直流电机的一端，所述p沟道场效应管和n沟道场效应管的栅极连接半桥驱动芯片的逻辑控制模块，所述逻辑控制模块作为第一信号输入端用于连接mcu，所述p沟道场效应管的漏极用于连接电源，所述n沟道场效应管的源极用于接地，其特征在于：还包括双胞继电器，所述双胞继电器的两个公共端连接直流电机的另一端，其中第一公共端连接第一常闭端，第二公共端连接第二常闭端，所述双胞继电器的第一常开端连接电源，第二常开端接地，双胞继电器的第一线圈和第二线圈的一端分别连接电源，所述第一线圈的另一端连接第一三极管的集电极，所述第二线圈的另一端连接第二三极管的集电极，所述第一三极管、第二三极管的发射极分别接地，第一三极管的基极作为第二信号输入端用于连接mcu，第二三极管的基极作为第三信号输入端用于连接mcu。
2.根据权利要求1所述的一种直流电机的驱动电路，其特征在于：所述第一三极管的基极与发射极之间连接第一电阻，所述第二三极管的基极与发射极之间连接第二电阻。
3.根据权利要求1所述的一种直流电机的驱动电路，其特征在于：所述半桥驱动芯片中集成有电流检测模块，用于检测直流电机的电流。
4.根据权利要求1所述的一种直流电机的驱动电路，其特征在于：所述半桥驱动芯片中集成有欠压短路保护模块、过温保护模块。
技术总结