專利名稱：一種電機(jī)用過流保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過流保護(hù)裝置，尤其涉及一種電機(jī)用過流保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
電機(jī)是將電能通過驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)化機(jī)械能的一種裝置。驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)外部的機(jī)械裝置運(yùn)轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)所需要的各種功能。當(dāng)電機(jī)潤(rùn)滑失效或者外部機(jī)械裝置被卡死導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速下降或者止轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的電能不能有效的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，將會(huì)導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部電流急速變大，使得電機(jī)內(nèi)部溫度增高導(dǎo)致電機(jī)燒壞甚至弓I起火災(zāi)。現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)通過設(shè)置電機(jī)保護(hù)器在電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)斷開電機(jī)的電能來源以避免上述情況發(fā)生，常用的電機(jī)保護(hù)器一般為溫度監(jiān)測(cè)型保護(hù)器，通過將溫度檢測(cè)型保護(hù)器安裝于電機(jī)繞組間以檢測(cè)電機(jī)繞組的溫度，當(dāng)電機(jī)堵轉(zhuǎn)后，電機(jī)繞組溫度將顯著升高，當(dāng)電機(jī)繞組溫度超過保護(hù)器的設(shè)定值時(shí)，保護(hù)器斷開，切斷電源。但是，此種保護(hù)器設(shè)置在電機(jī)繞組的縫隙間，導(dǎo)致保護(hù)器安裝、更換和維修都十分不便且溫度檢測(cè)保護(hù)器存在滯后、靈敏度不夠等問題。申請(qǐng)?zhí)枮椤?0061005081. X”的中國(guó)專利公開了一種電流型過流保護(hù)裝置，其通過檢測(cè)電壓降生成電路上的電壓并將其與基準(zhǔn)電壓比較來判斷電路是否過流。但是在電機(jī)電路中，輸出電流較大，采用電壓降的方法來判斷電流過流的話會(huì)有較大的功耗損失，浪費(fèi)了成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種安裝方便、 靈敏度高且功耗小的電機(jī)用過流保護(hù)裝置。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種電機(jī)用過流保護(hù)裝置，所述過流保護(hù)裝置固定于所述電機(jī)外殼外表面，所述過流保護(hù)裝置包括比較電路、采樣電路以及控制電路，所述采樣電路采樣所需電流值并生成采樣電壓，所述比較電路預(yù)設(shè)有基準(zhǔn)電壓，所述比較電路比較所述采樣電壓值與所述基準(zhǔn)電壓值，當(dāng)所述采樣電壓值大于所述基準(zhǔn)電壓值時(shí)由比較電路輸出低電平信號(hào)給控制電路，當(dāng)所述采樣電壓值小于所述基準(zhǔn)電壓值時(shí)由比較電路輸出高電平信號(hào)給控制電路，所述控制電路根據(jù)所述低電平信號(hào)或所述高電平信號(hào)斷開或者不斷開所述電機(jī)電源。進(jìn)一步地，所述采樣電路包括采樣電阻以及采樣MOSFET管，所述采樣電阻與所述 MOSFET管并聯(lián)且所述采樣電阻上的電流值等于所述采樣MOSFET管上的電流值。進(jìn)一步地，所述采樣電路還包括M12管、M13管、M15管以及M16管，所述采樣 MOSFET管為Ml管，所述Ml管和所述M12管的柵極和源極分別相互連接，所述Ml管的漏極與所述M15管的源極連接電源電壓，所述M12管漏極連接所述M13管源極，所述M13管柵極、 所述M15管柵極、所述M15管漏極以及所述M16管漏極相互連接，所述M13管漏極連接所述采樣電阻一端，所述采樣電阻另一端連接所述M16管源極。CN 102510046 A說
進(jìn)一步地，所述M12管導(dǎo)電溝道的寬與所述Ml管導(dǎo)電溝道的長(zhǎng)的乘積等于所述 M12管導(dǎo)電溝道的長(zhǎng)與所述Ml管導(dǎo)電溝道的寬的乘積。進(jìn)一步地，所述比較電路為差分放大電路，所述差分放大電路同向端加載基準(zhǔn)電壓，所述差分放大電路反向端加載所述采樣電阻上的電壓。進(jìn)一步地，所述差分放大電路包括M2管、M3管、M4管、M5管、M6管、M7管、M8管、 M9管、MlO管，所述M4管、所述M5管的源極相互連接且連接至所述采樣電路中Ml管的源極，所述M4管、所述M5管的柵極以及所述M4管的漏極、所述M8管的漏極相互連接，所述M5 管的漏極以及所述M7管的漏極連接至所述控制電路，所述M8管柵極、所述M2管源極相互連接且連接至所述M4管源極，所述M8管源極連接至所述M6管漏極，所述M6管源極上加載基準(zhǔn)電壓，所述M6管源極、所述M9管源極以及所述MlO管漏極相互連接，所述M9管漏極連接至所述M7管源極，所述M2管柵極、所述M2管漏極以及所述M3管源極相互連接，所述M3 管柵極、所述M3管漏極、所述MlO管源極、所述Mll管源極相互連接且連接至所述采樣電路中M16管源極，所述MlO管柵極、所述Mll管柵極相互連接且連接至所述采樣電路中M16管柵極，所述M9管柵極連接至所述采樣電路中M13管漏極。進(jìn)一步地，所述的過流保護(hù)裝置通過螺釘固定在電機(jī)外殼外表面上。這一設(shè)置，使得電機(jī)保護(hù)器更加穩(wěn)固地安裝在電機(jī)外殼上。進(jìn)一步地，所述的電機(jī)外殼外表面上設(shè)置有用于容置所述過流保護(hù)裝置的凹槽。 這一設(shè)置，電機(jī)保護(hù)器可直接放在凹槽內(nèi)，安裝更加方便，且對(duì)電機(jī)保護(hù)器起到保護(hù)作用， 不容易被磕壞碰壞。本發(fā)明過流保護(hù)裝置由于其特殊的電路設(shè)計(jì)，具有響應(yīng)靈敏、響應(yīng)時(shí)間短且消耗功率小的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明過流保護(hù)裝置與電機(jī)外殼連接結(jié)構(gòu)的爆炸示意2為應(yīng)用有本發(fā)明過流保護(hù)裝置的電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明過流保護(hù)裝置電路圖。圖中所示1、電機(jī)本體，2、電機(jī)外殼，21、凹槽，3、風(fēng)葉，4、過流保護(hù)裝置，41、螺釘。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1、圖2所示，本發(fā)明過流保護(hù)裝置4通過螺釘41設(shè)置于電機(jī)外殼2外表面的上的凹槽21上。拆卸更換或者維護(hù)該過流保護(hù)裝置時(shí)僅需要松開固定螺釘41即可，無需拆開電機(jī)本體1的外殼2。如圖3所示，本發(fā)明過流保護(hù)裝置電路包括比較電路、采樣電路以及控制電路。采樣電路采集過流保護(hù)裝置中的電流值，比較電路比較該采樣得到的電流值并與比較電路中的預(yù)設(shè)值比較，若采樣值大于預(yù)設(shè)值則由比較電路輸出低電平信號(hào)，控制電路根據(jù)該低電平信號(hào)控制電源的通斷。本發(fā)明中，M1-M16均為MOSFET管；Rs為采樣電阻，Ml為采樣MOSFET管。與現(xiàn)有的過流保護(hù)裝置不同的是，采樣管Ml不與采樣電阻Rs串聯(lián)，因而不會(huì)在采樣電阻Rs上損
4失一個(gè)壓降以浪費(fèi)功率并影響采樣時(shí)間和采樣效率。但是在這種結(jié)構(gòu)下，流經(jīng)Rs的電流Is 就不等于輸出電流I，因此需要特別設(shè)計(jì)采樣電路使得輸出電流I近似等于采樣電流Is。采樣電路中，Ml和M12的柵極和源極分別相互連接，Ml的漏極與M15的源極連接電源電壓，M12漏極連接M13源極，M13柵極、M15柵極、M15漏極以及M16漏極相互連接，M13 漏極連接采樣電阻Rs —端，采樣電阻Rs另一端連接M16源極。由于Ml和M12的柵極和源極分別相互連接，同時(shí)M13、M15和M16的設(shè)置使得M12 上的電壓近似等于輸入電壓U。由公式Is = (WM12*LM1/ffM1*LM12) 可知，當(dāng)M12管導(dǎo)電溝道的寬麗12與Ml管導(dǎo)電溝道的長(zhǎng)LMl的乘積等于M12導(dǎo)電溝道的長(zhǎng)LM12與Ml管導(dǎo)電溝道的寬麗1的乘積時(shí)，采樣電流 Is等于輸出電流I。M2-M10構(gòu)成比較電路，其輸出端接控制電路輸入端。其中M4、M5的源極相互連接且連接至采樣電路Ml的源極，M4、M5的柵極以及M4的漏極、M8的漏極相互連接，M5的漏極以及M7的漏極連接至控制電路輸入端，M8柵極、M2源極相互連接且連接至M4源極，M8源極連接至M6漏極，M6源極上加載基準(zhǔn)電壓，M6源極、M9源極以及MlO漏極相互連接，M9漏極連接至M7源極，M2柵極、M2漏極以及M3源極相互連接，M3柵極、M3漏極、MlO源極\M11 源極相互連接且連接至采樣電路中M16源極，MlO柵極、Mll柵極相互連接且連接至采樣電路中M16柵極，M9柵極連接至采樣電路中M13漏極。本發(fā)明上述比較器電路中，由于采用共源共柵的差分放大結(jié)構(gòu)，確保了放大電路的精度。且放大電路的同向端，即M6管的柵極端為基準(zhǔn)電壓；采樣電阻Rs的采樣電壓加載于放大電路的反向端，即M9的柵極端。當(dāng)采樣電壓小于基準(zhǔn)電壓，即采樣電流小于基準(zhǔn)電流時(shí)，放大電路輸出端，即M5或M7的漏極端輸出高電平給控制電路；當(dāng)采樣電壓大于基準(zhǔn)電壓，即采樣電流大于基準(zhǔn)電流時(shí)，放大電路輸出端，即M5或M7的漏極端輸出低電平給控制電路?？刂齐娐犯鶕?jù)接收到的高低電平情況通斷電源電壓?？刂齐娐房刹捎贸Ｒ?guī)的二極管控制或者單片機(jī)控制，其不是本發(fā)明發(fā)明點(diǎn)所在， 因此不再贅述。應(yīng)用上述電路構(gòu)成本發(fā)明的過流保護(hù)裝置4，其靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間短且消耗功率小，非常適合電機(jī)這種大功率、高精度的控制需求。以上僅就本發(fā)明的最佳實(shí)施例作了說明，但不能理解為是對(duì)權(quán)利要求的限制。本發(fā)明不僅局限于以上實(shí)施例，其具體結(jié)構(gòu)允許有變化，如所述的過流保護(hù)裝置4還可以是焊接在電機(jī)外殼2上；所述的過流保護(hù)裝置4還可以是通過鉚釘鉚接在電機(jī)外殼2上；凡是本發(fā)明獨(dú)立權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)所作的各種變化均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)用過流保護(hù)裝置，其特征在于所述過流保護(hù)裝置固定于所述電機(jī)外殼外表面，所述過流保護(hù)裝置包括比較電路、采樣電路以及控制電路，所述采樣電路采樣所需電流值并生成采樣電壓，所述比較電路預(yù)設(shè)有基準(zhǔn)電壓，所述比較電路比較所述采樣電壓值與所述基準(zhǔn)電壓值，當(dāng)所述采樣電壓值大于所述基準(zhǔn)電壓值時(shí)由比較電路輸出低電平信號(hào)給控制電路，當(dāng)所述采樣電壓值小于所述基準(zhǔn)電壓值時(shí)由比較電路輸出高電平信號(hào)給控制電路，所述控制電路根據(jù)所述低電平信號(hào)或所述高電平信號(hào)斷開或者不斷開所述電機(jī)電源。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)用過流保護(hù)裝置，其特征在于所述采樣電路包括采樣電阻以及采樣MOSFET管，所述采樣電阻與所述MOSFET管并聯(lián)且所述采樣電阻上的電流值等于所述采樣MOSFET管上的電流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)用過流保護(hù)裝置，其特征在于所述采樣電路還包括M12 管、M13管、M15管以及M16管，所述采樣MOSFET管為Ml管，所述Ml管和所述M12管的柵極和源極分別相互連接，所述Ml管的漏極與所述M15管的源極連接電源電壓，所述M12管漏極連接所述M13管源極，所述M13管柵極、所述M15管柵極、所述M15管漏極以及所述M16管漏極相互連接，所述M13管漏極連接所述采樣電阻一端，所述采樣電阻另一端連接所述M16 管源極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)用過流保護(hù)裝置，其特征在于所述M12管導(dǎo)電溝道的寬與所述Ml管導(dǎo)電溝道的長(zhǎng)的乘積等于所述M12管導(dǎo)電溝道的長(zhǎng)與所述Ml管導(dǎo)電溝道的寬的乘積。
5 根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的電機(jī)用過流保護(hù)裝置，其特征在于所述比較電路為差分放大電路，所述差分放大電路同向端加載基準(zhǔn)電壓，所述差分放大電路反向端加載所述采樣電阻上的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機(jī)用過流保護(hù)裝置，其特征在于所述差分放大電路包括 M2管、M3管、M4管、M5管、M6管、M7管、M8管、M9管、MlO管，所述M4管、所述M5管的源極相互連接且連接至所述采樣電路中Ml管的源極，所述M4管、所述M5管的柵極以及所述M4 管的漏極、所述M8管的漏極相互連接，所述M5管的漏極以及所述M7管的漏極連接至所述控制電路，所述M8管柵極、所述M2管源極相互連接且連接至所述M4管源極，所述M8管源極連接至所述M6管漏極，所述M6管源極上加載基準(zhǔn)電壓，所述M6管源極、所述M9管源極以及所述MlO管漏極相互連接，所述M9管漏極連接至所述M7管源極，所述M2管柵極、所述 M2管漏極以及所述M3管源極相互連接，所述M3管柵極、所述M3管漏極、所述MlO管源極、 所述Mll管源極相互連接且連接至所述采樣電路中M16管源極，所述MlO管柵極、所述Mll 管柵極相互連接且連接至所述采樣電路中M16管柵極，所述M9管柵極連接至所述采樣電路中M13管漏極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)用過流保護(hù)裝置，其特征在于所述的過流保護(hù)裝置通過螺釘固定在電機(jī)外殼外表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的電機(jī)用過流保護(hù)裝置，其特征在于所述的電機(jī)外殼外表面上設(shè)置有用于容置所述過流保護(hù)裝置的凹槽。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電機(jī)用過流保護(hù)裝置，屬于電機(jī)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，它解決了現(xiàn)有過流保護(hù)裝置靈敏度不高、功耗過高的缺點(diǎn)。過流保護(hù)裝置固定于電機(jī)外殼外表面，包括比較電路、采樣電路以及控制電路，采樣電路采樣所需電流值并生成采樣電壓，比較電路預(yù)設(shè)有基準(zhǔn)電壓，比較電路比較采樣電壓值與基準(zhǔn)電壓值，當(dāng)采樣電壓值大于基準(zhǔn)電壓值時(shí)由比較電路輸出低電平信號(hào)給控制電路，當(dāng)采樣電壓值小于基準(zhǔn)電壓值時(shí)由比較電路輸出高電平信號(hào)給控制電路，控制電路根據(jù)所述低電平信號(hào)或高電平信號(hào)斷開或者不斷開所述電機(jī)電源。本發(fā)明過流保護(hù)裝置由于其特殊的電路設(shè)計(jì)，具有響應(yīng)靈敏、響應(yīng)時(shí)間短且消耗功率小的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H7/085GK102510046SQ20111036190
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者陳洪飛 申請(qǐng)人:寧波滬江電機(jī)有限公司