H橋控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及農(nóng)機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于農(nóng)機(jī)的H橋控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對于農(nóng)業(yè)自動化的要求越來越高。在精密農(nóng)業(yè)機(jī)械自動耕種、 播種等作業(yè)過程中，精確地控制農(nóng)機(jī)自動駕駛成為精密農(nóng)業(yè)自動導(dǎo)航駕駛中的難點(diǎn)。然而， 國內(nèi)大多數(shù)農(nóng)業(yè)機(jī)械的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為液壓轉(zhuǎn)向且農(nóng)機(jī)的EOJ(Electronic Control Unit，電 子控制器）控制協(xié)議沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此，在無法獲取農(nóng)機(jī)E⑶協(xié)議的情況下，同時(shí)為了 能兼容大部分農(nóng)業(yè)機(jī)械的情況下，常常利用以下兩套方案對農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制：一是額外 增加一個(gè)比例電磁閥接入到原農(nóng)機(jī)的轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)中；二是增加輔助轉(zhuǎn)向方向盤（主要器 件為直流電機(jī)）嵌套到原車方向盤中。無論使用哪一種方式，都是利用外部的ECU實(shí)現(xiàn)對 農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航的控制。
[0003] 因此在精密農(nóng)業(yè)控制自動駕駛過程中比例電磁閥及電機(jī)不能由同一套電子控制 器（ECU)驅(qū)動農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向，所以在切換直流電機(jī)驅(qū)動和比例電磁閥驅(qū)動方式時(shí)，需要頻繁更 換相應(yīng)的E⑶。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理、能兼容控制電 磁閥與電機(jī)的H橋控制裝置，在精密農(nóng)業(yè)控制自動駕駛過程中電磁閥及電機(jī)能由同一 H橋 控制裝置（ECU)分別驅(qū)動。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種H橋控制裝置，包括控制器、MOS管驅(qū)動器、H橋集成芯片及第一MOS管；
[0007] 所述第一MOS管的柵極與MOS管驅(qū)動器連接，第一MOS管的源極與H橋集成芯片 連接，第一MOS管的漏極與電源連接；
[0008] 所述H橋集成芯片的第一開關(guān)引腳、第二開關(guān)引腳、第一方向引腳、第二方向引 腳、PWM引腳均與控制器連接；所述H橋集成芯片的輸出引腳與電機(jī)或者電磁閥連接，該H 橋集成芯片正極引腳與第一MOS管的源極連接，該H橋集成芯片的負(fù)極引腳接地；
[0009] 所述控制器，用于通過MOS管驅(qū)動器控制第一MOS管的啟閉狀態(tài)，通過H橋集成芯 片向電機(jī)或電磁閥輸出控制信號。
[0010] 優(yōu)選地，所述控制器的型號為Am335X所有系列，所述H橋集成芯片的型號為 VNH5019A-E。
[0011] 優(yōu)選地，還包括角度傳感器，所述角度傳感器與控制器連接，該角度傳感器安裝于 相應(yīng)農(nóng)機(jī)的轉(zhuǎn)向軸上。
[0012] 優(yōu)選地，所述電機(jī)的正極與H橋集成芯片第一輸出引腳連接，電機(jī)的負(fù)極與H橋集 成芯的第二輸出引腳連接。
[0013] 優(yōu)選地，所述電磁閥包括第一電磁鐵、第二電磁鐵、第一電阻及第二電阻；所述第 一電磁鐵與第一電阻串聯(lián)；第二電磁鐵與第二電阻串聯(lián)；所述第一電阻的正極與第一 MOS 管的源極連接，第一電阻的負(fù)極與第一電磁鐵的正極連接；所述第一電磁鐵的負(fù)極與H橋 集成芯片的第一輸出引腳連接；所述第二電阻的正極與第一 MOS管的源極連接，第二電阻 的負(fù)極與第二電磁鐵的正極連接；所述第二電磁鐵的負(fù)極與H橋集成芯片的第二輸出引腳 連接。
[0014] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過采用利用PWM技術(shù)的H橋集成芯片實(shí)現(xiàn)與電機(jī) 或電磁閥連接，即可實(shí)現(xiàn)通過同一個(gè)H橋控制裝置實(shí)現(xiàn)控制電磁閥或者電機(jī)工作，當(dāng)需要 電磁閥來控制農(nóng)機(jī)的轉(zhuǎn)向時(shí)，僅需根據(jù)需要將電機(jī)移除，并將電磁閥與H橋集成芯片的輸 出引腳連接即可，反之亦然，無需另外更換H橋控制裝置，在精密農(nóng)業(yè)控制自動駕駛過程中 電磁閥及電機(jī)能由同一套H橋控制裝置（ECU)即可實(shí)現(xiàn)分別控制電機(jī)或者電磁閥來驅(qū)動農(nóng) 機(jī)轉(zhuǎn)向。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例中同時(shí)安裝電機(jī)及電磁閥時(shí)的一種H橋控制裝置的示 意圖；
[0017] 圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例中H橋集成芯片的示意圖；
[0018] 圖3為電機(jī)與H橋集成芯片連接時(shí)，控制農(nóng)機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)的示意圖；
[0019] 圖4為電機(jī)與H橋集成芯片連接時(shí)，控制農(nóng)機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)的示意圖；
[0020] 圖5為電磁閥與H橋集成芯片連接時(shí)，控制農(nóng)機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)的示意圖；
[0021] 圖6為電磁閥與H橋集成芯片連接時(shí)，控制農(nóng)機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面，結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述：
[0023] 參照圖1，本實(shí)施例所述的一種H橋控制裝置，包括控制器UUMOS管驅(qū)動器U2、H 橋集成芯片U3及第一 MOS管Q5。所述MOS管驅(qū)動器U2、H橋集成芯片U3均與所述控制器 Ul連接。所述控制器Ul用于控制MOS管驅(qū)動器U2。所述MOS管驅(qū)動器U2用于控制第一 MOS管Q5的打開與關(guān)閉。所述第一 MOS管Q5的柵極1與MOS管驅(qū)動器U2連接，第一 MOS 管Q5的源極與H橋集成芯片U3連接，第一 MOS管Q5的漏極與電源Vsupply連接。所述電機(jī)M 正極與負(fù)極均與H橋集成芯片U3的輸出引腳連接。所述電磁閥的正極與第一 MOS管Q5的 源極連接，電磁閥的負(fù)極與H橋集成芯片U3的輸出引腳連接。所述H橋集成芯片通過PWM PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制）引腳接收控制器輸入的PWM信號，并通過其 輸出引腳向電機(jī)或電磁閥輸出控制信號。該控制信號可為電流。所述控制器，用于通過MOS 管驅(qū)動器控制第一 MOS管的啟閉狀態(tài)，通過H橋集成芯片向電機(jī)或電磁閥輸出控制信號。
[0024] 本實(shí)施例的H橋控制裝置還可以包括電磁閥角度傳感器（圖未示）。所述角度傳 感器與所述控制器Ul連接。該角度傳感器可以安裝于相應(yīng)農(nóng)機(jī)的轉(zhuǎn)向軸上，其用于監(jiān)控農(nóng) 機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)的角度。
[0025] 本實(shí)施例的H橋控制裝置可以針對現(xiàn)有分立元件搭建的H橋電路選用了一款PWM 驅(qū)動信號可達(dá)20KHz，輸入電壓最高可達(dá)41V，輸出電流最高可達(dá)30A，可靠性及穩(wěn)定性極高 的H橋集成芯片作為兼容直流電機(jī)和電磁閥驅(qū)動電路模塊。當(dāng)使用電機(jī)M(即輔助方向盤） 控制農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)，移除電磁閥，該H橋集成芯片U3主要反饋為安裝在農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)向軸上的角度 傳感器的角度信號。當(dāng)使用電磁閥時(shí)，移除所述電機(jī)M，通過改變PWM的占空比而改變流經(jīng) 電磁閥的電流大小以達(dá)到控制農(nóng)機(jī)精確轉(zhuǎn)向的目的。該電路在農(nóng)業(yè)機(jī)械中即可兼容農(nóng)業(yè)機(jī) 械的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，又可以增加輔助轉(zhuǎn)向方向盤嵌套