專利名稱：直流電動工具電機過載保護器的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種直流電機保護器，特別是一種防止直流電動工具電機過載的保護器。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)在使用的直流電動工具上經(jīng)常會出現(xiàn)負(fù)載過大或其它原因?qū)е码姍C轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)，造成電機電流急劇增加，輕則影響電機的使用壽命，重則燒毀電機。如果該電機是用在手持式電動工具上，則有可能會因為電機的扭矩突然增大而扭傷操作者。在電動工具上至今未曾有保護直流電機過載的保護器。
三
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有直流電動工具電機過載無保護、易造成電機燒毀的弊病，本發(fā)明創(chuàng)造提供一種直流電機負(fù)載超過設(shè)定值時就會自動切斷電源的直流電動工具電機保護器。本發(fā)明創(chuàng)造解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括電源、電源開關(guān)及過載保護電路，所述的過載保護電路由電子開關(guān)、驅(qū)動電路和過載檢測電路組成，電子開關(guān)連接在電源開關(guān)與負(fù)載之間，過載檢測電路一端與負(fù)載連接，另一端與驅(qū)動電路連接，驅(qū)動電路與電子開關(guān)連接，負(fù)載過載信號通過過載檢測電路和驅(qū)動電路控制電子開關(guān)的關(guān)閉。
所述的電子開關(guān)由電阻R1、R2及場效應(yīng)管Q1組成，電阻R1、R2組成分壓電路與場效應(yīng)管Q1的G端連接，并提供偏置電流和電壓，場效應(yīng)管Q1的D端與負(fù)載連接、S端接地。
所述的過載檢測電路由電阻R3、可調(diào)電阻VR組成，電阻R3一端與場效應(yīng)管Q1的D端相連，另一端與可調(diào)電阻VR連接后接地。
所述的驅(qū)動電路由三極管Q2構(gòu)成，二極管Q2的基極與電阻R3和可調(diào)電阻VR的接點相接，集電極與場效應(yīng)管Q1的G端連接，發(fā)射極接地。
所述的可調(diào)電阻VR上并聯(lián)延時電容C1。
采用上述結(jié)構(gòu)后，正常時，場效應(yīng)管Q1的壓降經(jīng)電阻R3和可調(diào)電阻VR分壓后不足以使三極管Q2工作，場效應(yīng)管Q1導(dǎo)通，直流電動工具電機正常工作，當(dāng)負(fù)載過載即工作電流超過設(shè)定值時，場效應(yīng)管Q1的壓降經(jīng)電阻R3和可調(diào)電阻VR分壓后足以使三極管Q2工作，使場效應(yīng)管Q1關(guān)閉，直流電動工具電機停止工作，進入保護狀態(tài)；具有過載電流上限值和延遲時間可調(diào)、功耗低、電路簡單可靠、體積小易于安裝等優(yōu)點。
四

圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的電路方框圖。
圖2為本發(fā)明創(chuàng)造的電路原理圖。
五具體實施方式
圖1和圖2所示，為本發(fā)明創(chuàng)造一種直流電動工具電機保護器的具體實施方案，它包括電源1、電源開關(guān)2及過載保護電路，所述的過載保護電路由電子開關(guān)3、驅(qū)動電路6和過載檢測電路5組成，電子開關(guān)3連接在電源開關(guān)2與負(fù)載4之間，過載檢測電路5一端與負(fù)載4連接，另一端與驅(qū)動電路6連接，驅(qū)動電路6與電子開關(guān)3連接，負(fù)載4過載信號通過過載檢測電路5和驅(qū)動電路6控制電子開關(guān)3的關(guān)閉。
所述的電子開關(guān)3由電阻R1、R2及場效應(yīng)管Q1組成，電阻R1、R2組成分壓電路與場效應(yīng)管Q1的G端連接，并提供偏置電流和電壓，場效應(yīng)管Q1的D端與負(fù)載連接、S端接地。所述的過載檢測電路5由電阻R3、可調(diào)電阻VR組成，電阻R3一端與場效應(yīng)管Q1的D端相連，另一端與可調(diào)電阻VR連接后接地，可調(diào)電阻VR上并聯(lián)延時電容C1。所述的驅(qū)動電路6由三極管Q2構(gòu)成，二極管Q2的基極與電阻R3和可調(diào)電阻VR的接點相接，集電極與場效應(yīng)管Q1的G端連接，發(fā)射極接地。改變可調(diào)電阻VR的阻值，可調(diào)整保護電流的上限值，改變延時電容C1的容量可調(diào)解延遲時間，如不需要延遲時間，只要把延時電容C1取消即可。
本發(fā)明創(chuàng)造的工作原理如下正常情況下，電源E由電阻R1、R2分壓向場效應(yīng)管Q1的G端提供偏置電流、電壓，該電壓≥3.5V，場效應(yīng)管Q1飽和導(dǎo)通。由于場效應(yīng)管Q1的內(nèi)阻極小，一般只有0.02Ω，和負(fù)載RL相比，功耗損失極小，基本不會對工作產(chǎn)生影響。此時，場效應(yīng)管Q1的管壓大約為0.3V，該電壓經(jīng)電阻R3、可調(diào)電阻VR分壓后加在三極管Q2的基極，基極電壓大約為0.27V，同時對延時電容C1充電。由于0.27V的電壓值低于三極管Q2的基極死區(qū)電壓，所以三極管Q2處于截止?fàn)顟B(tài)，電路不作任何工作。
當(dāng)負(fù)載RL突然增大或被意外鎖死時，負(fù)載電流會突然增大，流過場效應(yīng)管Q1的電流也會隨著增加，當(dāng)電流超過設(shè)定值時，場效應(yīng)管Q1管壓≥0.7V，該電壓經(jīng)電阻R3、可調(diào)電阻VR分壓后加在三極管Q2的基極，基極電壓大約為0.63V，同時對延時電容C1充電。由于0.63V的電壓值超過了三極管Q2的基極死區(qū)電壓，所以三極管Q2由截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。由于三極管Q2的放大作用，三極管Q2的集電極電壓急劇下降，當(dāng)該電壓下降時，場效應(yīng)管Q1會由于G端電壓同時下降由飽和導(dǎo)通轉(zhuǎn)入半導(dǎo)通，此時場效應(yīng)管Q1的D端電壓會同時上升，這時場效應(yīng)管Q1和三極管Q2形成一個強烈的反饋過程使場效應(yīng)管Q1立即截止，切斷負(fù)載電源，進入保護狀態(tài)。保護后如果不作其它操作，該保護狀態(tài)一直持續(xù)。如果切斷電源或負(fù)載，本發(fā)明創(chuàng)造的保護器即恢復(fù)初始狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種直流電動工具電機過載保護器，包括電源(1)、電源開關(guān)(2)及過載保護電路，其特征是所述的過載保護電路由電子開關(guān)(3)、驅(qū)動電路(6)和過載檢測電路(5)組成，電子開關(guān)(3)連接在電源開關(guān)(2)與負(fù)載(4)之間，過載檢測電路(5)一端與負(fù)載(4)連接，另一端與驅(qū)動電路(6)連接，驅(qū)動電路(6)與電子開關(guān)(3)連接，負(fù)載(4)過載信號通過過載檢測電路(5)和驅(qū)動電路(6)控制電子開關(guān)(3)的關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電動工具電機過載保護器，其特征是所述的電子開關(guān)(3)由電阻R1、R2及場效應(yīng)管Q1組成，電阻R1、R2組成分壓電路與場效應(yīng)管Q1的G端連接，并提供偏置電流和電壓，場效應(yīng)管Q1的D端與負(fù)載連接、S端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電動工具電機過載保護器，其特征是所述的過載檢測電路(5)由電阻R3、可調(diào)電阻VR組成，電阻R3一端與場效應(yīng)管Q1的D端相連，另一端與可調(diào)電阻VR連接后接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電動工具電機過載保護器，其特征是所述的驅(qū)動電路(6)由三極管Q2構(gòu)成，二極管Q2的基極與電阻R3和可調(diào)電阻VR的接點相接，集電極與場效應(yīng)管Q1的G端連接，發(fā)射極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流電動工具電機過載保護器，其特征是所述的可調(diào)電阻VR上并聯(lián)延時電容C1。
專利摘要本實用新型創(chuàng)造公開了一種直流電動工具電機過載保護器，包括電源(1)、電源開關(guān)(2)及過載保護電路，所述的過載保護電路由電子開關(guān)(3)、驅(qū)動電路(6)和過載檢測電路(5)組成，電子開關(guān)(3)連接在電源開關(guān)(2)與負(fù)載(4)之間，過載檢測電路(5)一端與負(fù)載(4)連接，另一端與驅(qū)動電路(6)連接，驅(qū)動電路(6)與電子開關(guān)(3)連接，負(fù)載(4)過載信號通過過載檢測電路(5)和驅(qū)動電路(6)控制電子開關(guān)(3)的關(guān)閉。采用上述結(jié)構(gòu)后，當(dāng)負(fù)載工作電流超過設(shè)定值時，場效應(yīng)管Q1的壓降經(jīng)電阻R3和可調(diào)電阻VR分壓后足以使三極管Q2工作，使場效應(yīng)管Q1立即關(guān)閉，切斷負(fù)載電源，進入保護狀態(tài)；具有過載電流上限值和延遲時間可調(diào)、功耗低、電路簡單可靠、體積小易于安裝等優(yōu)點。
文檔編號H02H7/085GK2587101SQ02267110
公開日2003年11月19日 申請日期2002年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者黎德斌, 徐祖仁 申請人:徐祖仁